Смекни!
smekni.com

Діафантові рівняння (стр. 8 из 10)

Знаючи, що числа

,
цілі і в добутку дають
, очевидно, що вони можуть набувати наступних значень:

Отже маємо такі системи рівнянь:

Відповідь:

.

Приклад 3.

Розв’язати в цілих числах рівняння:

Розв'язок.

Перепишемо наше рівняння вигляді:

Тепер розв’яжемо дане рівняння, як квадратне відносно 𝑥:

Оскільки

, маємо нерівність

Дискримінант набуватиме від’ємних значень при

, тому 𝑦 належить проміжку
. Враховуючи те, що 𝑦 є числом цілим, то він може набувати таких значень:

.

3наючи 𝑦, легко можемо знайти 𝑥:

при 𝑦=0,

,

.

при 𝑦=1,

0.

𝑥=0, 𝑥=2.

при 𝑦=2,

𝑥=1, 𝑥=2.

Відповідь: (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 2), (2, 1), (2, 2).

Приклад 4.

Знайти всі розв’язки рівняння в цілих числах:

Розв'язок.

Нехай

, де 𝑥, 𝑦, 𝑧 – цілі числа. Тоді число 𝑥 парне. Після заміни
отримаємо рівняння

Скоротимо на 2:


Очевидно, що 𝑦 парне число. Після заміни

отримаємо рівняння:

Знову скоротимо на 2:

З останнього рівняння бачимо, що 𝑧 парне число. Після заміни

, отримаємо рівняння:

Отримали рівняння, яке має такий же вигляд як і початкове рівняння. Тому знову за таким же алгоритмом можемо довести, що

парні, і так далі. Але це можливо тільки в тому випадку, коли
.

Отже, в цілих числах рівняння має єдиний розв'язок

.

Приклад 5.

Знайти всі розв’язки рівняння

в раціональних числах.

Розв'язок.

Очевидним є розв'язок

, тому достатньо розглянути випадок, коли
(випадок
розглядується аналогічно).

Нехай

, де
– раціональне число. Тоді

тому 𝑘𝑦=

, а значить

Нехай

– нескоротний дріб. Тоді

та
.

Числа 𝑝 і 𝑝+𝑞 взаємно прості, тому число 𝑦 може бути раціональним тільки тому випадку, коли 𝑝=

і 𝑝+𝑞=
для деяких натуральних 𝑎 та 𝑏. Припустимо, що
Тоді

Приходимо, до суперечності, так, як між числами

та
не може знаходитись число
. Тому 𝑞=1. Для будь-якого натурального 𝑝 числа

та
раціональні і являються розв’язками рівняння
. Ці числа будуть цілими лише при
. В цьому випадку

Приклад 6.

Розв’язати в цілих числах рівняння

.

Розв'язок.

Перепишемо дане рівняння у вигляді :

Або

,

Звідки

Таким чином дане рівняння розпадається на два :

Або

(1)

(2)

Так як

, то в (1) невідомий корінь 𝑥 може набувати цілі значення 0, 1, 4, 9, 16, а в (2) – лише цілі значення 0, 1, 4, 9. Відповідні їм значення 𝑦 такі: 64, 36, 16, 4, 0; 36, 16, 4, 0. Отже дане рівняння має 9 розв’язків в цілих числах.

Відповідь:

Приклад 7.

Розв’язати в цілих числах рівняння

Розв'язок.