Cho a, b là các số nguyên dương và q = (a^2 + b^2)/ (ab + 1) là số nguyên

Vietjack.me giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Toán có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Toán tốt hơn. Mời các bạn đón xem:

1 193 17/02/2024


15000 câu hỏi ôn tập Toán (Phần 98)

Đề bài. Cho a, b là các số nguyên dương và q = a2+b2ab+1 là số nguyên. Chứng minh rằng q là số chính phương.

Lời giải:

Giả sử q không phải là số chính phương

Xét tập S(q) = a;b*2q=a2+b2ab+1 . Theo giả thiết S(q) ≠ nên theo nguyên lý cực hạn tồn tại cặp số (A; B) thuộc S(q) sao cho A + B nhỏ nhất.

Giả sử A ≥ B.

Xét phương trình q = x2+B2Bx+1x2Bqx+B2q=0

Rõ ràng A là một nghiệm của phương trình. Giả sử nghiệm còn lại là a.

Theo định lý Vi–ét ta có: A+a=BqAa=B2qa=BqA3a=B2qA4

Đến đây ta có thể đi đến kết luận A ≤ a.

Theo phương trình trên thì A2 ≤ Aa = B2 + 6 (A – B)(A + B) ≤ 6.

Từ đó suy ra (A – B)(A + B) {0;1;2;3;4;5;6} với A ≥ B.

Từ đây kiểm tra được chỉ có cặp A = B = 1 thỏa mãn p là số nguyên dương

Khi đó: p = 8 là số lập phương

Như vậy với mọi số nguyên dương thỏa mãn điều kiện bài toán thì p = 8 (A = B = 1 chỉ là các số nhỏ nhất thỏa mãn tính chất này)

Vậy giả sử ban đầu là sai.

Vậy p là số chính phương.

1 193 17/02/2024


Xem thêm các chương trình khác: