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#74220

Решите в натуральных числах уравнение

  3
4a + b+c= 4abc +2a

Источники: Лига победителей - 2014

Показать ответ и решение

Домножая на 4a  для удобства разложения на множители, получаем

  4    2    2
16a − 8a = 16a bc− 4ab− 4ac

(4a2− 1)2 = (4ab− 1)(4ac− 1)

Правая часть делится на 4ab− 1,  значит, и левая часть

4a2− 1≡ 0mod(4ab− 1)

4a2− 4ab ≡0 mod(4ab − 1)

4a(a− b)≡ 0mod (4ab− 1)

a− b≡ 0mod (4ab− 1)

Для каждого целого неотрицательного k  среди всех пар (a,b)  натуральных чисел, для которых      2
(a− b)= k(4ab− 1)  рассмотрим такую, у которой сумма a+ b  наименьшая.

Предположим, что a> b,  и запишем соотношение на a  и b  в виде квадратного уравнения относительно a

              (    )
a2− (4bk+ 2b)a+  b2+ k = 0

По теореме Виета у уравнения

             (    )
t2− (4bk+ 2b)t+ b2+ k = 0

кроме корня t= a,  есть ещё (очевидно, натуральный) корень    b2+k-
t=  a .  Поскольку пара (b2+k- )
  a  ,b тоже удовлетворяет условию, должно выполняться неравенство

b2+k-
  a  ≥a

то есть

    2   2
k ≥a − b

Тогда исходное равенство приводит к неравенству

     2  (2   2)
(a− b) ≥ a − b (4ab− 1)

a− b≥ (a +b)(4ab− 1)

Пришли к противоречию. Таким образом, a= b  и, следовательно, a =c  из симметричности изначального выражения.

Ответ:

 (a,b,c)=(t,t,t),t∈ℤ

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!