Tìm tất cả các số nguyên dương � thỏa mãn:
x² + y² + 1 = 3xy
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) => 2xy +3x=y+1
=> 2xy+3x-y=1
=> x(2y+3) - 1/2 (2y+3) +3/2 =1
=> (x-1/2)(2y+3)=1-3/2= -1/2
=> (2x-1)(2y+3)=-1
ta có bảng
...........
Vì 12p ⋮ 3 nên x²-3xy+p²y² ⋮ 3 mà -3xy ⋮ 3 nên x²+p²y² ⋮ 3 kết hợp với tính chất 1 số chính phương chỉ chia 3 dư 0 hoặc 1 nên nếu tổng 2 chính phương ⋮ 3 thì cả 2 số⋮ 3. Từ đó x² và p²y² mà đây là 2 bình phương và 3 là số nguyên tố nên x² và p²y² ⋮ 9. Vì x2⋮ 9 nên x ⋮ 3 từ đó 3xy ⋮cho 9. Qua đó x²-3xy+p²y² ⋮ 9. Ta có 12p= 4.3p mà (4,9)=1 nên 3p ⋮ 9 từ đó p ⋮ 3 mà p là số nguyên tố nên p = 3.
=> x²-3xy+p²y² =12p <=> x²-3xy+9y² =36 áp dụng bất đẳng thức Cô si x2+y2 ≥ 2xy với mọi x,y => x²+9y²≥2.x.3y=6xy => 36≥6xy-3xy=3xy =>12≥xy mà x,y là số nguyên dương nên x.y ≥1 nên 12≥xy≥x.1=x
Ta có x²+(-3xy)+9y² chẵn mà đây là tổng 3 số nguyên nên tồn tại 1 số chẵn
nếu x chẵn => x²+(-3xy) chẵn => 9y² chẵn mà (9,2)=1 nên y chẵn ta cmtt với y. Từ đó suy ra cả x và y đều chẵn, kết hợp với 12≥x,x⋮3 và x nguyên dương => x∈{6,12} thay x vào x²-3xy+9y² =36 ta tìm được các cặp (x,y) là (6,0);(6,2);(12,6)
Vậy các cặp (x,y,p) cần tìm là (6,0,3);(6,2,3);(12,6,3)
x(2y+3) = y +1 => y+1 chia hết cho 2y +3
=> 2y + 2 chia hết cho 2y +3
=> 2y + 3 - 1 chia hết cho 2y + 3
=> -1 chia hết cho 2y +3
=> 2y + 3 = -1
2y +3 = -1 = > y = -2 => -x = -1 => x=1
2y + 3 = 1 => y = 1 => x = 0
Ta có : x .( 2y+ 3 ) = y + 1
=> ( y + 1 ) \(⋮\)( 2y + 3 )
=> \(\left(2y+2\right)⋮\left(2y+3\right)\)
=> ( 2y + 3 - 1 ) \(⋮\) ( 2y+ 3 )
=> - 1 \(⋮\) ( 2y + 3 )
=> ( 2y+ 3 ) \(\in\left\{1;-1\right\}\)
TH1 :
2y + 3 =-1 <=> y = -2
=> x = 1
TH2 :
2y + 3 = 1 <=> y = -1
=> x = 0
Vậy ta có các cặp số nguyên ( x , y ) thỏa mãn là : ( 0 , -1 ) ; ( 1 ; -2 )
Biến đổi bt tương đương : (x^2-1)/2 =y^2
Ta có: vì x,y là số nguyên dương nên
+) x>y và x phải là số lẽ.
Từ đó đặt x=2k+1 (k nguyên dương);
Biểu thức tương đương 2*k*(k+1)=y^2 (*);
Để ý rằng:
Y là 1 số nguyên tố nên y^2 sẽ là 1 số nguyên dương mà nó có duy nhất 3 ước là :
{1,y, y^2} ;
từ (*) dễ thấy y^2 chia hết cho 2, dĩ nhiên y^2 không thể là 2, vậy chỉ có thể y=2 =>k=1;
=>x=3.
Vậy ta chỉ tìm được 1 cặp số nguyên tố thoả mãn bài ra là x=3 và y=2 (thoả mãn).
Bước 1: Nhận xét tính đối xứng
Phương trình đối xứng theo \(x , y\), nên nếu \(\left(\right. x , y \left.\right)\) là nghiệm thì \(\left(\right. y , x \left.\right)\) cũng là nghiệm.
Vì thế, giả sử:
\(x \geq y\)
Bước 2: Xét như phương trình bậc hai theo \(x\)
Viết lại:
\(x^{2} - 3 y x + y^{2} + 1 = 0\)
Theo Viète, nếu \(x\) là một nghiệm thì nghiệm còn lại là:
\(x^{'} = 3 y - x\)
Và:
\(x x^{'} = y^{2} + 1\)
Do \(x , y > 0\), nên \(x^{'} > 0\).
Bước 3: Xét trường hợp \(x = y\)
Thay vào:
\(x^{2} + x^{2} + 1 = 3 x^{2}\) \(2 x^{2} + 1 = 3 x^{2}\) \(x^{2} = 1 \Rightarrow x = 1\)
Vậy có nghiệm:
\(\left(\right. 1 , 1 \left.\right)\)
Bước 4: Xét trường hợp \(x > y\)
Khi đó nghiệm còn lại:
\(x^{'} = 3 y - x\)
là số nguyên dương nhỏ hơn \(y\).
Tiếp tục lặp quá trình này sẽ tạo dãy số nguyên dương giảm dần, điều này chỉ có thể dừng ở trường hợp nhỏ nhất là:
\(y = 1\)
Thay \(y = 1\) vào phương trình:
\(x^{2} + 1 + 1 = 3 x\) \(x^{2} - 3 x + 2 = 0\) \(\left(\right. x - 1 \left.\right) \left(\right. x - 2 \left.\right) = 0\) \(x = 1 \&\text{nbsp};\text{ho}ặ\text{c}\&\text{nbsp}; x = 2\)
Suy ra các nghiệm:
\(\left(\right. 1 , 1 \left.\right) , \left(\right. 2 , 1 \left.\right)\)
Do đối xứng nên có thêm:
\(\left(\right. 1 , 2 \left.\right)\)
Kết luận
Tất cả các cặp số nguyên dương \(\left(\right. x , y \left.\right)\) thỏa mãn là:
\(\boxed{\left(\right. 1 , 1 \left.\right) , \&\text{nbsp}; \left(\right. 1 , 2 \left.\right) , \&\text{nbsp}; \left(\right. 2 , 1 \left.\right)}\)