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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#130004

Наибольший общий делитель натуральных чисел n  и m  равен d.  Известно, что n +m2+  d2 =dnm.  Найдите n  и m.

Источники: Бельчонок - 2025, Вариант 4, 10.5 (см. dovuz.sfu-kras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Как нам может помочь наибольший общий делитель при решении уравнения?

Подсказка 2

Введите замену через НОД: n = d·x, m = d·y.

Подсказка 3

Кажется, это тупик... Или нет? Можно ли сделать еще одну замену при помощи d?

Подсказка 4

Попробуйте посмотреть на делимость.

Подсказка 5

Докажите, что x делится на d. Введите k = x/d и проанализируйте делимость (k + 1) на y.

Подсказка 6

Попробуйте оценить d. Может ли оно быть равно 2?

Подсказка 7

Подставьте k = ay - 1, преобразуйте выражение и получите из него неравенство, предположив, что d ≥ 2.

Подсказка 8

Попробуйте получить противоречие с натуральностью x.

Подсказка 9

Рассмотрите d = 1. Какие целые решения имеет уравнение m² + 1 = n(m - 1)?

Подсказка 10

Для того, чтобы его решить, стоит подумать в сторону делимости.

Подсказка 11

Например, ясно, что m² + 1 делится на m - 1. Что из этого следует?

Подсказка 12

Докажите, что тогда и m + 1 делится на m - 1. Попробуйте поработать с этой делимостью.

Подсказка 13

Рассмотрите разность m-1 и m+1. Получается, что это число m+1 тоже делит! Дело осталось за малым, перебрать два значения m.

Показать ответ и решение

По условию n= d⋅x,  m =d ⋅y,  где x,y  — натуральные взаимно простые числа. Тогда

     2 2  2   3
dx +d y +d = d xy

    2      2
x+dy + d= d xy

Отсюда x  делится на d.  Пусть x= kd.  Подставим в полученное уравнение:

kd+ dy2+d =d3ky

k+ y2+ 1= d2ky

Отсюда k+ 1  делится на y.  Пусть k+1 =ay,  то есть k= ay− 1.  Подставляя, получаем

ay +y2 = d2y(ay− 1)

a+ y = d2(ay− 1)

Если d≥ 2,  то a+ y ≥ 4(ay− 1),  следовательно,

y +4≥ a(4y − 1)≥ (4y − 1)

Отсюда получаем 5≥ 3y.  Тогда y = 1,  5≥ 3a,  a =1.  Подставляя эти значения в равенство k= ay− 1,  находим k= 0  и x= 0.  Но x  — натуральное число. Противоречие. Следовательно, d< 2,  то есть d= 1.

Уравнение

n +m2 +1 =nm

равносильно уравнению

 2
m + 1= n(m − 1)

Значит, m2+ 1  делится на m − 1.  Тогда на m − 1  делится и

m2 + 1− (m2 − m )=m + 1

Но это означает, что и

m − 1|m +1 − (m − 1)= 2

Следовательно, m− 1= 1  или 2,  то есть m = 2  или 3.

При m = 2  исходное уравнение превращается в

n +4+ 1= 2n

n= 5

При m = 3  имеем

n +9+ 1= 3n

n= 5
Ответ: (5;2) или (5;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!