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#89084

Докажите, что простое число p  можно представить в виде n4− m4
n3+m3  для некоторых натуральных чисел m  и n  тогда и только тогда, когда p  является суммой квадратов двух последовательных натуральных чисел.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть p представимо в виде из условия. Выделите d - наибольший общий делитель m и n(m = dx, n=dy), затем преобразуйте как-нибудь дробь, чтобы остались приятные множители

Подсказка 2

Преобразованиями можно получить d(y-x)(y^2+x^2) = p(x^2-xy+y^2) Чему может быть равен НОД множителей с разных сторон?

Подсказка 3

На самом деле такое возможно только при y - x = 1 и p = x^2 + y^2

Подсказка 4

Для решения в другую сторону попытайтесь выразить d через x (полезно посмотреть на подсказки выше)

Подсказка 5

На самом деле d кратно x^2-xy+y^2, может это оно и есть?

Показать доказательство

Пусть p  представимо в таком виде. Выделим наибольший общий делитель чисел m  и n  d= (m,n),m = dx,n =dy,  где x  и y  взаимно просты. Сокращая равенство  4   4   ( 3   3)
n − m  =p n + m на  3
d(x+ y),  получаем       ( 2  2)   ( 2      2)
d(y − x) y +x = p x − xy +y  .  Очевидно, число  2       2
x − xy+ y  взаимно просто и с  2  2
y +x ,  и с y− x.  Поэтому p  кратно      ( 2  2)
(y− x) y + x .  Так как из двух сомножителей y − x  и  2   2
y + x  второй, очевидно, больше 1,  получаем     2   2
p =y + x  и y− x= 1,  что и требовалось доказать.

Если, наоборот,     2      2
p= x +(x+ 1),  то искомое представление доставляют          (2      )     ( 2      )
n = (x+ 1) x +x+ 1 ,m =x x + x+ 1 .  Действительно,

           (         )(          )
(x+ 1)4− x4 = (x+1)2+ x2 (x+ 1)2− x2 =p((x+1)+ x)

откуда

(       )(         )            (        )
 x2+x +1  (x +1)4− x4= p((x +1)+ x) x2+ x+ 1 =

            (     2          2)   (     3  3)
= p((x+ 1)+x) (x +1) − x(x+ 1)+x = p (x +1) +x

то есть

(( 2     )     )4  (( 2     ) )4   (((2      )     )3 (( 2     ) )3)
  x +x +1 (x+ 1)  −  x + x+ 1x  = p   x +x +1 (x+1)  +  x + x+ 1x

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!