Тема . Уравнения в целых числах

Выбор модуля и перебор случаев в уравнениях над Z

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела уравнения в целых числах
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#89725

Найдите все тройки целых чисел a,b,c  такие, что 5a2+9b2 = 13c2.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Заметим, что уравнение является однородным относительно неизвестных (a, b, c), то есть при домножении каждой из них на константу, равенство по прежнему останется верным. Как это можно использовать в решении, если мы хотим показать, что уравнение не имеет решений?

Подсказка 2

Мы можем считать, что числа (a, b, c) взаимнопростые в совокупности. Так, если мы найдем число такое, что оно делит каждое из a, b, c, то приведем к противоречию. Что это за число?

Подсказка 3

Существует ряд модулей, по которым квадраты целых чисел, дают приятные "остатки". Таким, например, является модуль 5. Докажите, что каждое из чисел (a, b, c) кратно 5.

Показать ответ и решение

Для начала заметим, что подходит очевидная тройка чисел (0,0,0).  Если a= 0,  то получившееся равенство не имеет решений(кроме тривиального), потому что степени вхождения 13  в обе части не будут совпадать. Аналогично, если какая-то другая одна переменная равна 0.  Поэтому в дальнейшем рассматриваем ненулевые числа. Теперь давайте доказывать, что других троек не существует. Предположим противное. Тогда рассмотрим тройку (a,b,c)  такую, что степень вхождения 5  в a  минимальная возможная.

Рассмотрим уравнение по модулю 5.  Имеем

9b2 ≡13c2 (mod 5)

Квадраты целых чисел могут давать остатки 0,1  и − 1  по рассматриваемому модулю. Предположим, что никакое из чисел b,c  не кратно 5.  Но тогда

    2     2     2    2
1≡ |b|≡ |9b|≡ |13c |≡|2c|≡ 2 (mod 5)

что невозможно. Таким образом, по крайней мере одно из чисел b,c  кратно 5,  но тогда 5  делит каждое из них.

Наконец, 5a2 =13c2− 9b2  кратно 25,  следовательно, a  кратно 5.  Но тогда тройка ( a, b, c)
  55 5 так же является решением. Таким образом, мы получили противоречие.

Ответ:

 (0,0,0)

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!