3. Tìm các số tự nhiên x,y thoả mãn điều kiện x^2 − x + 1 = 3^y
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
TH1: y=0
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(x^2-x+1=3^0=1\)
=>\(x^2-x=0\)
=>x(x-1)=0
=>x=0(nhận) hoặc x=1(nhận)
TH2: y=1
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(x^2-x+1=3\)
=>\(x^2-x-2=0\)
=>(x-2)(x+1)=0
=>x=2(nhận) hoặc x=-1(loại)
TH3: y>=2
=>\(3^{y}\) chia hết cho 9
=>\(x^2-x+1\) cũng phải chia hết cho 9
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(4x^2-4x+4=4\cdot3^{y}\)
=>\(4x^2-4x+1=4\cdot3^{y}-3\)
=>\(\left(2x-1\right)^2=3\left(4\cdot3^{y-1}-1\right)\)
Vì \(4\cdot3^{y-1}-1\) không chia hết cho 3 khi y>=2
nên \(3\left(4\cdot3^{y-1}-1\right)\) không chia hết cho 9 khi y>=2
=>\(\left(2x-1\right)^2\) không chia hết cho 9 khi y>=2
=>Loại
2.
\(\frac{2}{2x+1}=\frac{y}{4}\)
\(\Rightarrow y.\left(2x+1\right)=2.4=8\)
\(\Rightarrow y;2x+1\inƯ\left(8\right)\)
Mà 2x + 1 là số lẻ \(\Rightarrow2x+1\in\left\{-1;1\right\}\)
Ta có bảng:
| 2x+1 | -1 | 1 |
| y | -8 | 8 |
| x | -1 | 0 |
Bài 1: Bài này số nhỏ nên chỉ cần chặn miền giá trị của \(x\) rồi xét các trường hợp thôi nhé. Ta thấy \(3^x< 35\Leftrightarrow x\le3\). Nếu \(x=0\) thì \(VT=2\), vô lí. Nếu \(x=1\) thì \(VT=5\), cũng vô lí. Nếu \(x=2\) thì \(VT=13\), vẫn vô lí. Nếu \(x=3\) thì \(VT=35\), thỏa mãn. Vậy, \(x=3\).
Bài 2: Nếu \(x=0\) thì pt đã cho trở thành \(0!+y!=y!\Leftrightarrow0=1\), vô lí,
Nếu \(x=y\) thì pt trở thành \(2x!=\left(2x\right)!\) \(\Rightarrow\left(x+1\right)\left(x+2\right)...\left(2x\right)=2\) \(\Leftrightarrow x=1\Rightarrow y=1\)
Nếu \(x\ne y\) thì không mất tính tổng quát, giả sử \(1< y< x\) thì \(x!+y!< 2x!\le\left(x+1\right)x!=\left(x+1\right)!< \left(x+y\right)!\) nên pt đã cho không có nghiệm trong trường hợp này.
Như vậy, \(x=y=1\)
Bài 3: Bổ sung đề là pt không có nghiệm nguyên dương nhé, chứ nếu nghiệm nguyên thì rõ ràng \(\left(x,y\right)=\left(0,19\right)\) là một nghiệm cũa pt đã cho rồi.
Giả sử pt đã cho có nghiệm nguyên dương \(\left(x,y\right)\)
Khi đó \(x,y< 19\). Không mất tính tổng quát ta có thể giả sử \(1< y\le x< 19\). Khi ấy \(x^{17}+y^{17}=19^{17}\ge\left(x+1\right)^{17}=x^{17}+17x^{16}+...>x^{17}+17x^{16}\), suy ra \(y^{17}>17x^{16}\ge17y^{16}\) \(\Rightarrow y>17\). Từ đó, ta thu được \(17< y\le x< 19\) nên \(x=y=18\). Thử lại thấy không thỏa mãn.
Vậy pt đã cho không có nghiệm nguyên dương.
\(P=\dfrac{6x+6y+2xy}{2}=\dfrac{6x+6y+2xy+10-10}{2}\)
\(=\dfrac{6x+6y+2xy+2\left(x^2+y^2\right)+6}{2}-5\)
\(=\dfrac{\left(x+y+2\right)^2+\left(x+1\right)^2+\left(y+1\right)^2}{2}-5\ge-5\)
\(P_{min}=-5\) khi \(x=y=-1\)

TH1: y=0
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(x^2-x+1=3^0=1\)
=>\(x^2-x=0\)
=>x(x-1)=0
=>x=0(nhận) hoặc x=1(nhận)
TH2: y=1
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(x^2-x+1=3\)
=>\(x^2-x-2=0\)
=>(x-2)(x+1)=0
=>x=2(nhận) hoặc x=-1(loại)
TH3: y>=2
=>\(3^{y}\) chia hết cho 9
=>\(x^2-x+1\) cũng phải chia hết cho 9
\(x^2-x+1=3^{y}\)
=>\(4x^2-4x+4=4\cdot3^{y}\)
=>\(4x^2-4x+1=4\cdot3^{y}-3\)
=>\(\left(2x-1\right)^2=3\left(4\cdot3^{y-1}-1\right)\)
Vì \(4\cdot3^{y-1}-1\) không chia hết cho 3 khi y>=2
nên \(3\left(4\cdot3^{y-1}-1\right)\) không chia hết cho 9 khi y>=2
=>\(\left(2x-1\right)^2\) không chia hết cho 9 khi y>=2
=>Loại