tìm tất cả các số nguyên dương m,n thỏa mãn ; 9^m-3^m=n^4+2n^3+n^2+2n
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(n^5+2021=30m\Leftrightarrow n^5-19=30\left(m-68\right)\)
\(\Rightarrow n^5\equiv19\left(mod30\right)\)
Mà \(19^5\equiv19\left(mod30\right)\Rightarrow n\equiv19\left(mod30\right)\)
\(\Rightarrow n=30k+19\) với \(\left\{{}\begin{matrix}k\le66\\k\in N\end{matrix}\right.\)
Ta có:
$9^m-3^m=n^4+2n^3+n^2+2$
$3^m(3^m-1)=n^2(n+1)^2+2$
Đặt $a=3^m,\ k=n(n+1)$:
$k^2=a(a-1)-2$
$k^2=a^2-a-2$
$4k^2=(2a-1)^2-9$
$\Rightarrow (2a-1-2k)(2a-1+2k)=9$
Vì $a=3^m\ge3$, hai thừa số dương và là số nguyên lẻ.
Do đó:
$2a-1-2k=1$
$2a-1+2k=9$
Cộng hai phương trình:
$4a-2=10$
$a=3$
$\Rightarrow 3^m=3\Rightarrow m=1$
Khi đó:
$k=2$
$n(n+1)=2$
$\Rightarrow n=1$.
Vậy: $(m,n)=(1,1)$.
Bài 1 :
Phương trình <=> 2x . x2 = ( 3y + 1 ) 2 + 15
Vì \(\hept{\begin{cases}3y+1\equiv1\left(mod3\right)\\15\equiv0\left(mod3\right)\end{cases}\Rightarrow\left(3y+1\right)^2+15\equiv1\left(mod3\right)}\)
\(\Rightarrow2^x.x^2\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow x^2\equiv1\left(mod3\right)\)
( Vì số chính phương chia 3 dư 0 hoặc 1 )
\(\Rightarrow2^x\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow x\equiv2k\left(k\inℕ\right)\)
Vậy \(2^{2k}.\left(2k\right)^2-\left(3y+1\right)^2=15\Leftrightarrow\left(2^k.2.k-3y-1\right).\left(2^k.2k+3y+1\right)=15\)
Vì y ,k \(\inℕ\)nên 2k . 2k + 3y + 1 > 2k .2k - 3y-1>0
Vậy ta có các trường hợp:
\(+\hept{\begin{cases}2k.2k-3y-1=1\\2k.2k+3y+1=15\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}2k.2k=8\\3y+1=7\end{cases}\Rightarrow}k\notinℕ\left(L\right)}\)
\(+,\hept{\begin{cases}2k.2k-3y-1=3\\2k.2k+3y+1=5\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}2k.2k=4\\3y+1=1\end{cases}\Rightarrow}\hept{\begin{cases}k=1\\y=0\end{cases}\left(TM\right)}}\)
Vậy ( x ; y ) =( 2 ; 0 )
Bài 3:
Giả sử \(5^p-2^p=a^m\) \(\left(a;m\inℕ,a,m\ge2\right)\)
Với \(p=2\Rightarrow a^m=21\left(l\right)\)
Với \(p=3\Rightarrow a^m=117\left(l\right)\)
Với \(p>3\)nên p lẻ, ta có
\(5^p-2^p=3\left(5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}\right)\Rightarrow5^p-2^p=3^k\left(1\right)\) \(\left(k\inℕ,k\ge2\right)\)
Mà \(5\equiv2\left(mod3\right)\Rightarrow5^x.2^{p-1-x}\equiv2^{p-1}\left(mod3\right),x=\overline{1,p-1}\)
\(\Rightarrow5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}\equiv p.2^{p-1}\left(mod3\right)\)
Vì p và \(2^{p-1}\)không chia hết cho 3 nên \(5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}⋮̸3\)
Do đó: \(5^p-2^p\ne3^k\), mâu thuẫn với (1). Suy ra giả sử là điều vô lý
\(\rightarrowĐPCM\)
Tìm tất cả các số nguyên dương k sao cho tồn tại số nguyên dương n thỏa mãn 2n+11 chia hết cho 2k-1.
Để tìm tất cả các số nguyên dương k thỏa mãn điều kiện đã cho, ta sẽ giải phương trình theo n.
2n + 11 chia hết cho 2k - 1 có nghĩa là tồn tại một số nguyên dương m sao cho:
2n + 11 = (2k - 1)m
Chuyển biểu thức trên về dạng phương trình tuyến tính:
2n - (2k - 1)m = -11
Ta nhận thấy rằng nếu ta chọn một số nguyên dương nào đó, ta có thể tìm được một số nguyên dương k tương ứng để phương trình trên có nghiệm. Do đó, ta chỉ cần tìm tất cả các số nguyên dương n thỏa mãn phương trình trên.
Để giải phương trình này, ta có thể sử dụng thuật toán Euclid mở rộng (Extended Euclidean Algorithm). Tuy nhiên, trong trường hợp này, ta có thể tìm được một số giá trị n và k thỏa mãn phương trình bằng cách thử từng giá trị của n và tính giá trị tương ứng của k.
Dưới đây là một số cặp giá trị n và k thỏa mãn phương trình đã cho:
(n, k) = (3, 2), (7, 3), (11, 4), (15, 5), (19, 6), …
Từ đó, ta có thể thấy rằng có vô số giá trị n và k thỏa mãn phương trình đã cho.
Cái này không LATEX đc, đề là:
Tìm tất cả số nguyên dương n thỏa mãn:
\2^n+n|8^n+n\
$3^m=n^2+2n-8$
$3^m=(n+1)^2-9$
$(n+1)^2=3^m+9$
$3^m=3^2(3^{m-2}+1)$
Vì $3^m$ chia hết cho $9$ nên $m\ge2$.
Chia hai vế cho $9$:
$3^{m-2}=\dfrac{(n+1)^2}{9}-1$
Do đó $3\mid n+1$, đặt $n+1=3k$:
$3^{m-2}=k^2-1$
$(k-1)(k+1)=3^{m-2}$
Hai số $k-1,k+1$ là hai số nguyên dương hơn kém nhau $2$, đồng thời tích là lũy thừa của $3$.
Suy ra:
$k-1=1,\quad k+1=3$
$k=2$
$3^{m-2}=3$
$m=3$
$n+1=3k=6$
$n=5$
Vậy $(m,n)=(3,5)$.
Ta có: $9^m-3^m=n^4+2n^3+n^2+2n$
$3^m(3^m-1)=n^2(n+1)^2+2n$
Xét modulo $3$:
$n^2(n+1)^2+2n\equiv0\pmod3$
Thử $n\equiv0,1,2\pmod3$ thì suy ra:
$n\equiv0$ hoặc $1\pmod3$.
Bây giờ xét modulo $9$.
Với $m\ge2$:
$9^m-3^m\equiv0\pmod9$ nên:
$n^4+2n^3+n^2+2n\equiv0\pmod9$.
Ta thử $n$ theo modulo $9$, suy ra:
$n\equiv0,1,3,6,7\pmod9$.
Để tìm nghiệm, xét $m=1$:
$9-3=6$
$n^4+2n^3+n^2+2n=6$
$n^2(n+1)^2+2n=6$
Thử $n=1$:
$1+2+1+2=6$.
Vậy $(m,n)=(1,1)$.
Với $m\ge2$, ta có:
$3^{2m}-3^m=n^2(n+1)^2+2n$
$<n^2(n+1)^2+2n+1$
$=(n(n+1)+1)^2$.
Suy ra:
$3^{2m}<\left(n(n+1)+1\right)^2$
$\Rightarrow 3^m<n(n+1)+1$.
Mặt khác:
$n^2(n+1)^2<3^{2m}$
$\Rightarrow n(n+1)<3^m$.
Do đó:
$n(n+1)<3^m<n(n+1)+1$,
điều này không thể xảy ra vì $n(n+1)$ và $3^m$ đều là số nguyên.
Vậy chỉ có: $(m,n)=(1,1)$.