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#90238

Найдите все натуральные n  , для которых число -n2+-1-
[√ n]2+ 2   — целое.

Показать ответ и решение

Пусть k2 ≤ n< (k+ 1)2.  Обозначим n= k2+m  , где 0≤ m≤ 2k.  Тогда k≤ √n <(k+ 1)  ⇒ [√n]= k.  Тогда получаем дробь, которая является целым числом по условию:

(k2 +m )2+ 1  k4 +2k2m+ m2 +1
---k2+2--- =------k2-+2-----

Значит, k4+2k2m +m2 +1 ≡0(mod(k2+2)).  Получаем, что, k2 ≡−2(mod(k2+2)).  Заменим k  :

(−2)2+ 2⋅(−2)m + m2+ 1≡ 0(mod (k2+ 2))

m2 − 4m + 5≡ 0(mod(k2+ 2))

Так как              2            2
0≤ m ≤ 2k,0< m − 4m +5 ≤4(k +2).  Таким образом, m2-−-4m-+-5
   k2+2  равно 1, 2 или 3.

1) m2− 4m+ 5= 1⋅(k2 +2)

(m − 2)2+ 1= k2+2

(m − 2− k)(m− 2+ k)=1

Такое может быть только если числа равны 1 или -1. Тогда m − 2 − k =m − 2+ k,k= 0.  Но тогда 0≤ n <1  — число будет ненатуральным. Противоречие.

2) m2− 4m+ 5= 2⋅(k2 +2)

m2− 4m+ 1− 2k2 =0

Рассмотрим левую часть данного уравнения как квадратный трёхчлен относительно m :

D4-=4− (1− 2k2)

D4-=2k2+ 3

Так как m  — целое число, 2k2 +3  — квадрат. Посмотрим на остатки при делении на 3 и на 9:

Если m ≡0(mod3),  получаем, что 2k2+ 3≡ 0(mod3)  и 2k2+3 ≡3(mod9),  чего не может быть, так как если квадрат делится на 3, то он делится и на 9.

Если m ≡1(mod3)  или m ≡ 2(mod3),  получаем, что 2k2+ 3≡ 2(mod3).  Квадрат не может давать остаток 2 при делении на 3.

Значит, такое равенство невозможно. Противоречие.

3) m2− 4m+ 5= 3⋅(k2 +2)

 2        2
m − 4m− 3k − 1 =0

Заметим, что тогда правая часть должна делиться на 3:   2
3k  делится на 3, − 3m  тоже. Тогда  2
m − m − 1  тоже должно делиться на 3.

Если m ≡0(mod3),  получаем, что − 1≡0(mod3),  что неверно.

Если m ≡1(mod3),  получаем, что − 1≡0(mod3),  что неверно.

Если m ≡2(mod3),  получаем, что 1≡0(mod3),  что неверно.

Значит, такое равенство невозможно. Противоречие.

Таким образом, мы доказали, что таких n  не существует.

Ответ:

таких n  нет

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!