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#128450

Пусть n  — натуральное число такое, что уравнение x2+ y2+ z2 =n(xyz+1)  имеет решение в натуральных числах. Докажите, что  n  представимо в виде суммы квадратов двух целых чисел.

Показать ответ и решение

Выберем из всех решений (x,y,z)  то, при котором сумма x +y+ z  минимальна. Не умаляя общности, x≥ y ≥ z.  Рассмотрим исходное уравнение, как квадратное относительно x :

 2        2   2
x − nyzx+ y +z − n= 0

Пусть второй корень равен L,  тогда по теореме Виета

            y2-+z2−-n-
L = nyz− x =   x    .

Очевидно, что L  — целое. Рассмотрим случаи:

1) L≤ −1.  Тогда

(x+1)(L+ 1) ≤0

xL+ x+ L+ 1≤0

y2+z2+ n(yz − 1)+ 1≤0

Это неравенство неверно, ведь yz ≥ 1.

2) L= 0.  Тогда n= y2+ z2,  что и требовалось доказать.

3) L≥ 1.  Из минимальности x +y+ z  получаем, что L≥ x.  Тогда n≥ 2yxz.  Значит,

    2   2  2
n= x-+-y-+z- ≤ x-+ y-+ z-≤ n +1
     xyz+1     yz   xz  xy  2

Последнее верно, иначе yz + zy ≥ x,  что возможно лишь при z = 1  и x= y.  Но тогда

2x2+ 1= n(x2+ 1),

значит, 1 <n < 2  — противоречие.

Следовательно, n≤ 2,  но и n =1 =12+ 02,  и n= 2= 12+ 12  нам подходят.

Ответ:

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!