Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела высшая проба
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75971

Тройка целых чисел (x,y,z),  наибольший общий делитель которых равен 1,  является решением уравнения

 2    2   3   2     2
y z+ yz  =x + x z− 2xz

Докажите, что z  является кубом целого числа.

Источники: Высшая проба - 2017, 11.4(см. olymp.hse.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В исходном выражении уже есть куб. Можно ли как-то его переписать так, чтобы получилось, что z делит этот куб?

Подсказка 2

Верно! z(y² + yz - x² + 2xz) = x³. Теперь, если доказать, что НОД z и y² + yz - x² + 2xz, то задача будет решена. Как это сделать?

Подсказка 3

По алгоритму Евклида можно получить, что НОД этих чисел такой же, как НОД z и y² - x². Пойдем от противного: может ли этот НОД быть равен t > 1?

Подсказка 4

Точно! Если t > 1, то x³ делится на t. Кроме того, t делится на некоторое простое q, а тогда и x делится на это q. Какой вывод можно сделать?

Показать доказательство

Запишем равенство в следующем виде: z(y2+ yz− x2 +2xz)= x3.  Если мы докажем, что НОД z  и y2+yz− x2+ 2xz  равен 1,  то тогда z  будет кубом. Предположим, что z  в этой ситуации не является кубом. Тогда в разложение z  входит какое-то простое число p  в степени, не кратной 3.  Скобка  2       2
y + yz− x +2xz  на p  не делится, значит p  входит в  3
x  в степени, не кратной 3,  чего быть не может.

Итак, докажем взаимною простоту z  и  2      2
y + yz− x + 2xz.  Ясно, что НОД этих чисел равен НОДу z  и  2  2
y − x .  предположим, что этот НОД равен t> 1.  Тогда  3
x  делится на t.  Пусть t  делится на некоторое простое число q,  тогда на q  делится x  и  2  2
y − x .  Значит, y  также делится на q.  Также z  делится на t,  а значит и на q.  Получается, что НОД x,y  и z  больше 1,  противоречие. Значит, НОД z  и 2   2
y − x  равен 1,  что и требовалось.

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!