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#68094

Решите уравнение в целых числах

   x+y   x   y
12 ⋅3   = 3 + 3

Источники: Межвед-2023, 11.2 (см. www.academy.fsb.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть y неотрицательный. Давайте тогда попробуем сначала перенести одно из слагаемых с правой части влево и вынести за скобку общий множитель. Что тогда хочется ещё сделать? Что мы можем оценить из нашего предположения для y?

Подсказка 2

Верно, давайте сократим на 3^x и посмотрим на левую часть. Она целая, если y неотрицателен, и причём не делится на 3. Тогда что можно сказать о правой части и с чем возникает противоречие?

Подсказка 3

Да, правая тоже будет целым числом, но тогда она будет степенью тройки. Но такого быть не может! Отлично, то есть y не больше чем -1, а в силу симметрии x тоже. Давайте теперь вернёмся к исходному уравнению. Что, возможно, вам хотелось сразу сделать, но потом вы ни к чему не пришли? Как можно избавиться от степени тройки с одной стороны уравнения?

Подсказка 4

Точно, давайте теперь сократим на 3^(x+y). Тогда справа у нас останется сумма степеней троек, а слева число. Причём степени у нас будут положительные из-за ранее сделанных выводов. Осталось только оценить степени и победа!

Показать ответ и решение

Предположим, что y ≥ 0.  Преобразуем уравнение:

 x    y       y
3 (12⋅3 − 1)= 3

    y     y−x
12⋅3 − 1 =3

Тогда, так как y ≥ 0,  то 12⋅3y− 1 ≥11,  число целое и не кратно трем. Значит, 3y−x  тоже целое, но число 12⋅3y− 1≥ 11  не может быть степенью тройки (нулевой быть не может, так как оно больше 1,  а ненулевой - так как оно не кратно 3).  Таким образом, y ≤−1.  В силу симметрии относительно перестановки x,y  получим, что x ≤−1.  Пусть x = −m,y = −n,n,m∈ ℕ.  Тогда:

12⋅3−m−n = 3−m + 3−n

Домножим на 3m+n :

12 =3n +3m

Пусть n ≥ m.  Если m ≥ 2,  то 3n +3m ≥ 9+9 =18> 12.  Значит, m = 1,  тогда n= 2.  Получим что, n= 2,m = 1  или n= 1,m = 2.  Откуда получим ответ.

Ответ:

 (−1,−2),(−2,−1)

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!