CMR với mọi m,n ∈ N* thoả mãn (2'm-1,2'n-1) =1 thì (m,n)=1
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
Gọi $d$ là ƯCLN của $m$ và $n$. Khi đó:
$m=dx; n=dy$ với $x,y$ là 2 số nguyên dương nguyên tố cùng nhau.
\(2^m-1=2^{dx}-1=(2^d)^x-1\vdots 2^d-1\)
\(2^n-1=2^{dy}-1=(2^d)^y-1\vdots 2^d-1\)
Vì $(2^m-1, 2^n-1)=1$ nên $2^d-1=1$
$\Rightarrow d=1$
Tức là $(m,n)=1$
\(\sqrt{3}-\dfrac{m}{n}>0\Leftrightarrow\sqrt{3}>\dfrac{m}{n}\Leftrightarrow3n^2>m^2\)
Vì \(m,n\ge1\) nên \(3n^2\ge m^2+1\)
Với \(3n^2=m^2+1\Leftrightarrow m^2+1⋮3\Leftrightarrow m^2\) chia 3 dư 2 (vô lí)
\(\Leftrightarrow3n^2\ge m^2+2\)
Lại có \(4m^2>1\Leftrightarrow\left(m+\dfrac{1}{2m}\right)^2=m^2+1+\dfrac{1}{4m^2}< m^2+2\)
\(\Leftrightarrow\left(m+\dfrac{1}{2m}\right)^2< 3n^2\Leftrightarrow m+\dfrac{1}{2m}< n\sqrt{3}\\ \Leftrightarrow n\sqrt{3}-m>\dfrac{1}{2m}\)
\(=>\dfrac{2m}{10}+\dfrac{1}{10}=-\dfrac{1}{n}\)
\(=>\dfrac{2m+1}{10}=-\dfrac{1}{n}\)
\(=>n\left(2m+1\right)=\left(-10\right)\)
\(=>\left[{}\begin{matrix}n=1=>m=-\dfrac{11}{2}\left(loại\right)\\n=\left(-1\right)=>m=\dfrac{9}{2}\left(loại\right)\\n=10=>m=\left(-1\right)\left(tm\right)\\n=\left(-10\right)=>m=0\left(tm\right)\end{matrix}\right.\)
\(=>\left[{}\begin{matrix}n=2=>m=-3\left(tm\right)\\n=-2=>m=2\left(tm\right)\\n=5=>m=-\dfrac{3}{2}\left(loại\right)\\n=\left(-5\right)=>m=\dfrac{1}{2}\left(loại\right)\end{matrix}\right.\)
\(=>\)Các cặp (m,n) thỏa mãn là: (-1,10)(0,-10)(-3,2)(2,-2)
\(\dfrac{m}{5}+\dfrac{1}{10}=\dfrac{-1}{n}\left(n\ne0\right)\)
\(\Rightarrow\dfrac{2mn}{10n}+\dfrac{n}{10n}=\dfrac{-10}{10n}\)
\(\Rightarrow2mn+n=-10\)
\(\Rightarrow n\left(2m+1\right)=-10\)
\(\Rightarrow n=\dfrac{-10}{2m+1}\)
-Vì m,n ∈ Z.
\(\Rightarrow-10⋮\left(2m+1\right)\)
\(\Rightarrow2m+1\inƯ\left(10\right)\)
\(\Rightarrow2m+1\in\left\{1;2;5;10;-1;-2;-5;-10\right\}\)
\(\Rightarrow m\in\left\{0;2;-1;-3\right\}\)
\(m=0\Rightarrow n=\dfrac{-10}{2.0+1}=-10\)
\(m=2\Rightarrow n=\dfrac{-10}{2.2+1}=-2\)
\(m=-1\Rightarrow n=\dfrac{-10}{2.\left(-1\right)+1}=10\)
\(m=-3\Rightarrow n=\dfrac{-10}{2.\left(-3\right)+1}=2\)
-Vậy các cặp số (m,n) là (0,-10) ; (2,-2) ; (-1,10) ; (-3,2).
