Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ

Метод спуска, индукция и последовательное конструирование в ТЧ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#128444

Натуральные числа a,b,c  таковы, что

  2  2
|a +b − abc− 2|<c.

Докажите, что число a2+ b2− abc  является точным квадратом.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Введем d = a² + b² - abc. Условие |d − 2| < c ограничивает значения d. Тогда стоит пойти от противного, путь d — не полный квадрат.

Подсказка 2

Рассмотри многочлен:

Подсказка 3

x₂ = bc − a или x₂ = (b² − d)/a

Подсказка 3

Исследуем x₂ на положительность. Используем для этого уравнение x₂² − (bc)x₂ + (b² - d) = 0, можно ли из него получить неравенство без d?

Подсказка 4

Верно ли, что x₂ < a?

Показать доказательство

Обозначим

    2   2
d =a + b − abc

Тогда |d− 2|< c =⇒

−c+ 3≤d ≤c+ 1.

Зафиксируем c  и d.  Рассмотрим все пары положительных целых чисел (a,b),  удовлетворяющих уравнению

a2+ b2 − abc= d.

Выберем пару (a,b)  с минимальным значением суммы a+ b  и без ограничения общности будем считать, что a ≥b.

Рассмотрим квадратное уравнение относительно x :

x2− bc⋅x+ (b2− d) =0.

Очевидно, что x1 = a  является корнем. По теореме Виета, второй корень x2  удовлетворяет соотношениям:

                 2
x2 =bc− a   x2 = b-− d
                  a

Предположим, что d  не является полным квадратом, тогда x2 ⁄= 0.  Из представления x2 =bc− a  следует, что x2  целое.

Покажем, что x2 >0.

0= x2 − bc⋅x2+ b2− d≥ x2− bc⋅x2+ b2− c− 1= x2+ b2− c(bx2+ 1)− 1 ⇐⇒
   2                2                  2

c(bx2+ 1)+1 ≥b2+ x22 ≥2,

так как x2 ⁄= 0,  b⁄= 0.

c(bx2+ 1)≥ 1 =⇒ bx2 ≥0,

получаем, что x2  – натуральное.

Теперь покажем, что x2 < a.

    b2−-d  b2  b2
x2 =  a  < a ≤ b = b≤ a.

Теперь рассмотрим пару (x2,b).  Она удовлетворяет исходному уравнению:

 2   2
x  +b − bc⋅x =d.

Тогда получается

x2+ b< a+ b,

что противоречит минимальности суммы a+ b.  Следовательно, предположение о том, что d  не является точным квадратом, неверно.

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!