Đến nội dung


Chú ý

Nếu các bạn đăng kí thành viên mà không nhận được email kích hoạt thì hãy kiểm tra thùng thư rác (spam). Nếu không biết cách truy cập vào thùng thư rác thì các bạn chịu khó Google hoặc đăng câu hỏi vào mục Hướng dẫn - Trợ giúp để thành viên khác có thể hỗ trợ.


Hình ảnh

$x^{2}+y^{2}=n$


  • Please log in to reply
Chủ đề này có 10 trả lời

#1 NTMFlashNo1

NTMFlashNo1

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 346 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:$\boxed{\text{K50}}\sim \boxed{\text{CSP}}$

Đã gửi 24-01-2017 - 00:05

Tìm $n$ nguyên dương để phương trình $x^{2}+y^{2}=n$ có nghiệm nguyên dương.


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi halloffame: 30-01-2017 - 09:41

$\boxed{\text{Nguyễn Trực-TT-Kim Bài secondary school}}$


#2 royal1534

royal1534

    Trung úy

  • Thành viên
  • 773 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Đà Nẵng
  • Sở thích:VMF!

Đã gửi 28-01-2017 - 13:30

Tìm $n$ nguyên dương thỏa mãn phương trình sau:

$x^{2}+y^{2}=n$

có nghiệm nguyên dương

Mình có 2 cách cho bài toán này.

Cách 1 : Chọn $n$ thuộc tập hợp số nguyên tố dạng $4k+1$. Khi đó theo định lý Fermat-Euler về tổng hai bình phương thì luôn tìm được $x,y$ thỏa mãn phương trình trên.

Cách 2 : Chọn $n=3^{2^k}-1$

Ta đi chứng minh phương trình : $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương.

Với $k=1$. Chọn $x=y=2$

Giả sử khẳng định trên đúng đến $k$. Ta chứng minh nó đúng với $k+1$.

Thật vậy. Ta có $3^{2^{k+1}}-1=(3^{2^{k}}-1)(3^{2^{k}}+1)$

Ta có $3^{2^k}-1$ có thể viết dưới dạng tổng hai bình phương (Theo giả thiết quy nạp). Và $3^{2^{k}}+1$ cũng viết được dưới dạng tổng hai bình phương.

Từ đó theo đồng nhất thức : $(a^2+b^2)(c^2+d^2)=(ab+cd)^2+(ac-bd)^2$. Ta suy ra $3^{2^{k+1}}-1$ viết được dưới dạng tổng hai bình phương. Tức là tồn tại $x_{1},y_{1}$ thỏa $3^{2^{k+1}}-1=x_{1}^{2}+y_{1}^{2}$ 

Theo nguyên lý quy nạp. Ta có phương trình $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi royal1534: 28-01-2017 - 13:31


#3 bangbang1412

bangbang1412

    Độc cô cầu bại

  • Phó Quản trị
  • 1564 Bài viết
  • Giới tính:Không khai báo
  • Sở thích:Recently trying to grasp Étale Cohomology

Đã gửi 28-01-2017 - 13:33

Mình có 2 cách cho bài toán này.

Cách 1 : Chọn $n$ thuộc tập hợp số nguyên tố dạng $4k+1$. Khi đó theo định lý Fermat-Euler về tổng hai bình phương thì luôn tìm được $x,y$ thỏa mãn phương trình trên.

Cách 2 : Chọn $n=3^{2^k}-1$

Ta đi chứng minh phương trình : $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương.

Với $k=1$. Chọn $x=y=2$

Giả sử khẳng định trên đúng đến $k$. Ta chứng minh nó đúng với $k+1$.

Thật vậy. Ta có $3^{2^{k+1}}-1=(3^{2^{k}}-1)(3^{2^{k}}+1)$

Ta có $3^{2^k}-1$ có thể viết dưới dạng tổng hai bình phương (Theo giả thiết quy nạp). Và $3^{2^{k}}+1$ cũng viết được dưới dạng tổng hai bình phương.

Từ đó theo đồng nhất thức : $(a^2+b^2)(c^2+d^2)=(ab+cd)^2+(ac-bd)^2$. Ta suy ra $3^{2^{k+1}}-1$ viết được dưới dạng tổng hai bình phương. Tức là tồn tại $x_{1},y_{1}$ thỏa $3^{2^{k+1}}-1=x_{1}^{2}+y_{1}^{2}$ 

Theo nguyên lý quy nạp. Ta có phương trình $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương

Tìm $n$ tức là tìm tất cả $n$ để cho nó biểu diễn được không phải chỉ ra tồn tại vô hạn


Declare to yourself that, from now on, your life is dedicated to one and only one woman, the greatest mistress of your life, the tenderest woman you have ever encountered, Mathematica.


#4 royal1534

royal1534

    Trung úy

  • Thành viên
  • 773 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Đà Nẵng
  • Sở thích:VMF!

Đã gửi 28-01-2017 - 13:46

Tìm $n$ tức là tìm tất cả $n$ để cho nó biểu diễn được không phải chỉ ra tồn tại vô hạn

Đề bài đâu yêu cầu tìm tất cả $n$ đâu anh.

Lời giải trên em chỉ ra với $n=3^{2^k}-1$ hoặc $n$ là số nguyên tố dạng $4k+1$ thì luôn tồn tại $x,y$. (Khi đó chọn $k$ bất kì thì luôn biểu diễn được ._.)

Có gì sai sót đại ca chỉ giáo :D 



#5 JUV

JUV

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 138 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Nam Định
  • Sở thích:Manga, Music

Đã gửi 28-01-2017 - 15:33

Tất cả các số $n$ thoả mãn $v_p(n)\vdots 2$ với mọi $p$ nguyên tố dạng $4k+3$. Lưu ý rằng mọi số nguyên tố có dạng $4k+1$ đều biểu diễn được dưới dạng $x^2+y^2$ và nếu $a,b$ biểu diễn được thì $ab$ cũng biểu diễn được ($(x^2+y^2)(m^2+n^2)=(xm+yn)^2+(xn-ym)^2$). Ngược lại, dễ chứng minh nếu $n=x^2+y^2$ chia hết cho $p$ với $p$ nguyên tố dạng $4k+3$ thì cả $x,y$ đều chia hết cho $p$, từ đó tổng bình phương chia hết cho $p^2$ nên $v_p(n)\vdots 2$.



#6 tay du ki

tay du ki

    Thượng sĩ

  • Thành viên
  • 205 Bài viết
  • Giới tính:Nam

Đã gửi 28-01-2017 - 16:04

Mình có 2 cách cho bài toán này.

Cách 1 : Chọn $n$ thuộc tập hợp số nguyên tố dạng $4k+1$. Khi đó theo định lý Fermat-Euler về tổng hai bình phương thì luôn tìm được $x,y$ thỏa mãn phương trình trên.

Cách 2 : Chọn $n=3^{2^k}-1$

Ta đi chứng minh phương trình : $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương.

Với $k=1$. Chọn $x=y=2$

Giả sử khẳng định trên đúng đến $k$. Ta chứng minh nó đúng với $k+1$.

Thật vậy. Ta có $3^{2^{k+1}}-1=(3^{2^{k}}-1)(3^{2^{k}}+1)$

Ta có $3^{2^k}-1$ có thể viết dưới dạng tổng hai bình phương (Theo giả thiết quy nạp). Và $3^{2^{k}}+1$ cũng viết được dưới dạng tổng hai bình phương.

Từ đó theo đồng nhất thức : $(a^2+b^2)(c^2+d^2)=(ab+cd)^2+(ac-bd)^2$. Ta suy ra $3^{2^{k+1}}-1$ viết được dưới dạng tổng hai bình phương. Tức là tồn tại $x_{1},y_{1}$ thỏa $3^{2^{k+1}}-1=x_{1}^{2}+y_{1}^{2}$ 

Theo nguyên lý quy nạp. Ta có phương trình $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương

Gọi mlà ước chính phương lớn nhất của n . Nên n = m2k

Ta sẽ chứng minh khẳng định sau đây 

Điều kiện cần và đủ để phương trình đã cho có nghiệm nguyên dương là 

+ Nếu k=1 thì m có ước nguyên tố dạng 4k+1

+ Nếu k>1 thì l không có ước nguyên tố dạng 4k-1 

P/s : Mình đọc trong quyển bài giảng số học của Đặng Hùng Thắng  hình như là tập 1 


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi tay du ki: 28-01-2017 - 17:12

      :ukliam2: Cố gắng trở thành nhà toán học vĩ đại nhất thế giới :ukliam2:  

 

 

#7 NTMFlashNo1

NTMFlashNo1

    Sĩ quan

  • Thành viên
  • 346 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:$\boxed{\text{K50}}\sim \boxed{\text{CSP}}$

Đã gửi 28-01-2017 - 22:34

Mình có 2 cách cho bài toán này.

Cách 1 : Chọn $n$ thuộc tập hợp số nguyên tố dạng $4k+1$. Khi đó theo định lý Fermat-Euler về tổng hai bình phương thì luôn tìm được $x,y$ thỏa mãn phương trình trên.

Cách 2 : Chọn $n=3^{2^k}-1$

Ta đi chứng minh phương trình : $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương.

Với $k=1$. Chọn $x=y=2$

Giả sử khẳng định trên đúng đến $k$. Ta chứng minh nó đúng với $k+1$.

Thật vậy. Ta có $3^{2^{k+1}}-1=(3^{2^{k}}-1)(3^{2^{k}}+1)$

Ta có $3^{2^k}-1$ có thể viết dưới dạng tổng hai bình phương (Theo giả thiết quy nạp). Và $3^{2^{k}}+1$ cũng viết được dưới dạng tổng hai bình phương.

Từ đó theo đồng nhất thức : $(a^2+b^2)(c^2+d^2)=(ab+cd)^2+(ac-bd)^2$. Ta suy ra $3^{2^{k+1}}-1$ viết được dưới dạng tổng hai bình phương. Tức là tồn tại $x_{1},y_{1}$ thỏa $3^{2^{k+1}}-1=x_{1}^{2}+y_{1}^{2}$ 

Theo nguyên lý quy nạp. Ta có phương trình $3^{2^k}=x^2+y^2+1$ luôn có nghiệm nguyên dương

Tại sao bác lại chọn được $n=3^{2^k}-1$?


$\boxed{\text{Nguyễn Trực-TT-Kim Bài secondary school}}$


#8 I Love MC

I Love MC

    Đại úy

  • Thành viên
  • 1864 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:THPT chuyên Quốc Học
  • Sở thích:Number theory,Combinatoric

Đã gửi 29-01-2017 - 08:11

Đề bài đâu yêu cầu tìm tất cả $n$ đâu anh.

Lời giải trên em chỉ ra với $n=3^{2^k}-1$ hoặc $n$ là số nguyên tố dạng $4k+1$ thì luôn tồn tại $x,y$. (Khi đó chọn $k$ bất kì thì luôn biểu diễn được ._.)

Có gì sai sót đại ca chỉ giáo :D

Đề bài của bạn NTM có lẽ ghi thiếu :D đề kêu tìm $n$ thì mình nghĩ ta cũng nên tự hiểu là vét cạn 



#9 Zaraki

Zaraki

    PQT

  • Phó Quản trị
  • 4265 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Đảo mộng mơ.
  • Sở thích:Mathematics, Manga

Đã gửi 29-01-2017 - 09:40

Một câu hỏi khó hơn: Với mỗi $n$ như JUV nhắc đến, phương trình $x^2+y^2=n$ có bao nhiêu nghiệm nguyên $(x,y)$ ?


“A man's dream will never end!” - Marshall D. Teach.

#10 royal1534

royal1534

    Trung úy

  • Thành viên
  • 773 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Đà Nẵng
  • Sở thích:VMF!

Đã gửi 29-01-2017 - 10:14

Tại sao bác lại chọn được $n=3^{2^k}-1$?

À đây là một bài toán mình đọc được trong cuốn Problem From The Book.

Đề bài : Chứng minh rằng phương trình : $3^k=m^2+n^2+1$ có vô số nghiệm nguyên dương.

Đáp án là $k=2^n$ đã gợi ra cho mình cách chọn trên. Và có thể thấy nếu thay đổi số 3 thành một số thích hợp khác thì lời giải không bị thay đổi nhiều



#11 bangbang1412

bangbang1412

    Độc cô cầu bại

  • Phó Quản trị
  • 1564 Bài viết
  • Giới tính:Không khai báo
  • Sở thích:Recently trying to grasp Étale Cohomology

Đã gửi 29-01-2017 - 10:43

Một câu hỏi khó hơn: Với mỗi $n$ như JUV nhắc đến, phương trình $x^2+y^2=n$ có bao nhiêu nghiệm nguyên $(x,y)$ ?


Gọi $S(n)$ là tổng các $v_{p}$ thì số nghiệm là $2^{S(n)-1}$ dĩ nhiên là các lũy thừa không tính các số $4k+3$

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi bangbang1412: 29-01-2017 - 11:30

Declare to yourself that, from now on, your life is dedicated to one and only one woman, the greatest mistress of your life, the tenderest woman you have ever encountered, Mathematica.





1 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 1 khách, 0 thành viên ẩn danh