Тема . Уравнения в целых числах

Оценки 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#132583

Найдите все тройки натуральных чисел (a,b,c)  такие, что

 3  3   3     2
a +b + c =(abc) .
Показать ответ и решение

Заметим, что уравнение симметрично. Без ограничения общности предположим, что a≥ b≥ c.  Начнём с доказательства, что c= 1.  Заметим, что

 3   3   3  3   3
3a ≥a + b +c > a .

Следовательно,

3a3 ≥ (abc)2 > a3

и поэтому

3a≥ b2c2 >a.

Теперь

                      4 4
b3 +c3 = a2(b2c2− a)≥ a2 ≥ bc-,
                       9

и значит,

18b3 ≥ 9(b3+ c3)≥ 9a2 ≥b4c4 ≥c8,

откуда 18≥ c8,  что даёт c= 1.

При c= 1  исходное уравнение имеет вид:

a3+ b3+ 1= a2b2

Теперь заметим, что должно быть a> b,  так как иначе мы бы имели   3     4
2b +1 =b ,  что не имеет решений в натуральных числах, ведь правая часть делится на b,  а левая не делится. Следовательно,

a3− b3 ≥ (b+1)3− b3 >1

и

  3     3   3   3
2a > 1+a  +b > a,

что влечёт

 3   2 2  3
2a  >a b > a

и поэтому

2a> b2 > a.

Следовательно,

4(1+ b3)=4a2(b2− a)≥ 4a2 > b4,

откуда 4> b3(b− 4);  то есть b≤4.

Теперь для каждого возможного значения b  при 1 ≤b≤ 4  получаем кубическое уравнение для a  с постоянными коэффициентами:

b =1 : a3− a2+2 =0,

b= 2:  a3 − 4a2+ 9= 0,

b=3 : a3− 9a2+28= 0,

b= 4:  a3− 16a2+ 65=0.

Единственный случай с целым решением для a  при b≤ a  — это b= 2,  что приводит к

(a,b,c) =(3,2,1).
Ответ:

Перестановки тройки (1,2,3)

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!