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#97684

Найдите все пары простых чисел p  и q  таких, что (2p− q)2 = 6p− q.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Раскрытие скобок не приносит хороших результатов, но мы знаем, что спрашивают именно про простые решения, поэтому можно попробовать сказать что-нибудь про делимость. По каким модулям полезно рассмотреть это уравнение?

Подсказка 2

Конечно, по простым модулям из нашего уравнения! Но условия от одного модуля p или q может и не хватить, так что полезно рассмотреть оба модуля. Тогда выразив p и q через друг друга, мы можем попробовать получить какое-то выражение на одно из них.

Показать ответ и решение

Сначала рассмотрим тривиальный случай q =p.  Тогда p2 = 5p,  то есть p =5 =q.  Пусть теперь p ⁄=q.

Рассмотрим уравнение по модулю p.  Тогда  2
q ≡p −q.  Так как q  и p  различные простые, имеем q ≡p −1.  Таким образом, q = cp− 1,c≥ 0.  Подставляем в уравнение!

          2
(p(2− c)+1) = p(6− c)+1

 2    2
p (2− c) +2p(2 − c)+ 1= p(6− c)+ 1

     2
p(2− c)+ 2(2 − c)= 6− c

p(2− c)2 = 2+ c

Рассмотрим вырожденный случай c=2.  Тогда q = 2p− 1.  Получается, что 2p≡q 1.  Рассматривая исходное уравнение по модулю    q,  получаем (2p)2 ≡q 6p,  то есть 1≡q 3.  Тогда 2 ≡q 0,  что означает, что 2  делится на q  и, следовательно, q = 2.  При этом 2p= q+ 1= 3,  что невозможно. Тогда c⁄=2  и поэтому верно равенство

p= -2+-c2
   (2− c)

Для c= 1  получаем p= 3  и q = 2.  Подстановка в уравнение показывает, что это действительно решение.

Для c= 3  имеем p =5  и q =14  — не простое число.

Для c= 4  получаем p= 6
   4  — нецелое. Для c≥ 5  имеем (c− 2)2 > c+2,  поэтому p< 1,  что невозможно.

Ответ:

 (3,2);(5,5)

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!