Тема . Уравнения в целых числах

Разложение на целые скобки

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#76064

Натуральные числа x  и y  таковы, что 3x2+ 3x+ 1= y2.  Докажите, что y  представляется в виде суммы квадратов двух последовательных натуральных чисел.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нужно доказать что-то про y, перенесём y^2 влево. На что у нас вообще похоже имеющееся выражение? Что же будем рассматривать?

Подсказка 2

Итак, посчитаем дискриминант квадратного уравнения 3x^2+3x+1-y^2. Поскольку x натурален, дискриминант - квадрат, делаем выводы.

Подсказка 3

Итак, 3(2y - 1)(2y + 1) - квадрат. Заметим, что (2y-1) и (2y+1) взаимно просты, значит, одна из этих скобок точный квадрат, другая точный квадрат на 3. Осталось записать это условие и понять, почему тогда y сумма квадратов двух последовательных чисел.

Показать доказательство

Рассмотрим 3x2 +3x+ 1− y2 =0,  как уравнение от x  с параметром y  с целыми коэффициентами. Чтобы у него были натуральные корни, дискриминант этого уравнения              2     2
D = 9− 12(1− y)= 12y − 3 =3(2y− 1)(2y +1)  должен быть точным квадратом. При этом НОД(2y − 1;2y+1)= 1.  Тогда число 3(2y− 1)(2y+1)  может быть точным квадратом, только если 2y− 1  или 2y+ 1  — точный квадрат (а второе число становится квадратом при домножении на 3  , т. е. содержит простой делитель 3  в нечетной степени, остальные — в четной). При этом 2y+ 1  не может быть точным квадратом, иначе       ..
(2y− 1).3  и тогда 2y+ 1  — квадрат, имеющий остаток 2  при делении на 3,  противоречие.

Значит,         2
2y − 1 =m  для некоторого нечетного натурального m.  Тогда    m2+1   m−1-2   m+12
y =  2 = ( 2 ) + ( 2 ).  Очевидно, что m−1-
 2  и m+1-
 2  два последовательных натуральных числа при нечетном m > 1.  Случай m = y = 1,  при котором нарушается натуральность числа m −1
--2-= 0  можно рассмотреть отдельно. В этом случае x= 0,x= −3  — возможные значения, дающие такой y,  но x  — должен быть натуральным по условию. Значит, m > 1  и нечетное, а     m− 1    m+1
y =(-2--)2+ (-2-)2  представимо в виде суммы квадратов двух последовательных натуральных чисел.

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!