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#128445

Натуральные числа a,b,c  удовлетворяют условию

 2  2   2
a + b+ c = 1+2abc.

Докажите, что хотя бы одно из чисел a+1-
2  , b+1,
2  c+1-
2  является точным квадратом.

Подсказки к задаче

Подсказка 1.

Попробуйте рассмотреть это соотношение как уравнение относительно a, фиксируя b и c. На что похоже получившееся уравнение?

Показать доказательство

Не умаляя общности, пусть a ≥b≥ c.  Рассмотрим уравнение из условия как квадратное уравнение относительно a :

 2       2   2
a − 2bca+b + c − 1 =0

Так как оно уже имеет один целый корень, то второй его корень рациональный. А так как уравнение приведённое, то второй его корень — тоже целый. Обозначим этот второй корень через a1  и запишем теорему Виета:

a = 2bc− a= b2+-c2−-1
 1             a

Очевидно, что a1 > 0.  Если c=1,  то c+1-
2  =1  является точным квадратом. Если же c≥2,  докажем, что a> a1.  Предположим, что a1 ≥ a.  Тогда

4b≤ 2bc= a1+ a≤ 2a1

то есть a1 ≥ 2b.  Но

      2  2   2
2ab≥ 2b >b + c − 1 =aa1 ≥ 2ab

Противоречие.

Следовательно, a1 <a.  Заметим, что a1+21-  является точным квадратом тогда и только тогда, когда a+21  является точным квадратом. Действительно,

                           2   2                2
a1+1-⋅ a+-1= a1a+-a1-+a+-1 = b-+-c-− 1-+2bc+1 = (b+-c)
  2    2          4              4            4

Таким образом, мы можем от тройки (a,b,c)  перейти к тройке (a1,b,c)  с меньшей суммой. Такой процесс будет продолжаться до тех пор, пока одно из чисел не станет равно 1, а тогда утверждение задачи будет выполнено.

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!