Đến nội dung

Hình ảnh

Tìm $a,b$ là số tự nhiên sao cho $a^4+4b^4$ là số nguyên tố


  • Please log in to reply
Chủ đề này có 6 trả lời

#1
keenlovee97

keenlovee97

    Lính mới

  • Thành viên
  • 7 Bài viết
1. Tìm số nguyên tố $p$ sao cho $p^2-p+1$ là lập phương $1$ số tự nhiên
2. Tìm $a,b$ là số tự nhiên sao cho $a^4+4b^4$ là số nguyên tố
3. Cho $a>b>c>d$ là $4$ số nguyên dương t/m:
$ ac+bd=( b+d+a-c)(b+d-a+c)$
CMR: $ab+cd$ không là số nguyên tố

@nguyenta98: Mod đề nghị bạn ko post bài lặp, gõ latex và nội dung đề cẩn thận, tránh nhầm lẫn sai sót, bài 3 mình đã sửa đề cho bạn :)

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenta98: 02-10-2012 - 22:49


#2
duongchelsea

duongchelsea

    Trung sĩ

  • Thành viên
  • 142 Bài viết

2. Tìm a,b là số tự n hiên sao cho a^4+4b^4 là số nguyên tố

$$a^4+4b^4=(a^4+4a^2b^2+4b^4)-4a^2b^2=(a^2+2b^2)^2-(2ab)^2=(a^2-2ab+2b^2)(a^2+2ab+2b^2)$$
Để $a^4+4b^4$ là số nguyên tố thì $a^2-2ab+2b^2=1$ hoặc $a^2+2ab+2b^2=1$.
Từng trường hợp tìm ra $a,b$ thay vào để kiểm tra lại.

#3
nguyenta98

nguyenta98

    Thượng úy

  • Hiệp sỹ
  • 1259 Bài viết

1. Tìm số nguyên tố p sao cho: $p^2-p+1$ là lập phương 1 số tự nhiên
2. Tìm a,b là số tự n hiên sao cho a^4+4b^4 là số nguyên tố
3. Cho a>b>c>d là 4 số nguyên tố t/m:
$ ac+bd=( b+d+a-c)(b+d-a+c)$
CMR: ab+cd là số nguyên tố

Giải như sau:
Bài 1: $p^2-p+1=k^3 \Rightarrow p^2-p=(k-1)(k^2+k+1) \Rightarrow p(p-1)=(k-1)(k^2+k+1)$
TH1: $p=2 \Rightarrow False!$
TH2: $p=3 \Rightarrow False!$
TH3: $p>3$ ta có $gcd(k-1,k^2+k+1)=1,3$ mà $p>3 \Rightarrow gcd(p,3)=1$
Do đó có hai khả năng
$i)$ $k-1 \vdots p \Rightarrow k^2+k+1 \not \vdots p$ (do $gcd(k-1,k^2+k+1)=1$)
Như vậy $k-1\geq p \Rightarrow k\geq p+1 \Rightarrow k^2+k+1>p-1$ suy ra $VP>VT$ loại
$ii)$ $k^2+k+1 \vdots p \Rightarrow k^2+k+1=pr$ suy ra $p-1=(k-1)r \Rightarrow p=kr-r+1$
Do đó $k^2+k+1=(kr-r+1)r=kr^2-(r^2-r)$
Suy ra $k^2-k(r^2-1)+(r^2-r+1)=0$
$\Delta_k=(r^2-1)^2-4(r^2-r+1)=x^2$ (do $k$ nguyên)
$\Rightarrow r^4-6r^2+4r-3=x^2$
Ta thấy $(r^2-4)^4<r^2-6r^2+4r-3\le (r^2-3)^2 \Rightarrow r^2-4<x\le r^2-3$ suy ra $x=r^2-3$ thay vào giải phương trình ra $r=3$ suy ra $k=7$ suy ra $p=19$
Vậy $\boxed{p=19}$

P/S đã sửa, chắc chắn là đúng rồi

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenta98: 03-10-2012 - 20:59


#4
nguyenta98

nguyenta98

    Thượng úy

  • Hiệp sỹ
  • 1259 Bài viết

3. Cho $a>b>c>d$ là $4$ số nguyên dương t/m:
$ ac+bd=( b+d+a-c)(b+d-a+c)$
CMR: $ab+cd$ không là số nguyên tố

Giải như sau:
Nhân tiện bài này mình xin giải 1 bài khác gần giống vậy
Phá ngoặc ta được $a(a-d)=b(b+c)$
Đặt $gcd(a,b)=x \Rightarrow a=xm,b=xn,gcd(m,n)=1$ khi ấy $m(a-d)=n(b+c)$ mà $gcd(m,n)=1 \Rightarrow b+c \vdots m$ và $a-d \vdots n$ khi ấy $b+c=ym,a-d=yn$
Do đó $c=ym-b=ym-xn$ và $d=a-yn=xm-yn$
Suy ra $ab+cd=x^2mn+(ym-xn)(xm-yn)=y(x(m^2+n^2)-ymn)$
Như vậy ta giả sử phản chứng $ab+cd$ là số nguyên tố suy ra $y=1$ hoặc $x(m^2+n^2)-ymn=1$
TH1: $y=1 \Rightarrow c=m-xn,d=xm-n$ mà $c>d \Rightarrow m-xn>xm-n \Rightarrow m+n>x(m+n) \Rightarrow 1>x$ vô lí
TH2: $x(m^2+n^2)-ymn=1$ ta có $a>b \Rightarrow m>n$ và $c>d \Rightarrow ym-xn>xm-yn \Rightarrow y(m+n)>x(m+n) \Rightarrow y>x$ mặt khác $b>c \Rightarrow xn>ym-xn \Rightarrow 2xn>ym$ mà $n<m \Rightarrow 2x>y \Rightarrow y\le 2x-1$
Ta xét $x(m^2+n^2)-ymn=1 \Rightarrow x(m^2+n^2)=ymn+1\le (2x-1)mn+1=2xmn-mn+1$
Ta thấy $x(m^2+n^2)\geq 2xmn$ (cô si) và $-mn+1\le 0 \Rightarrow x(m^2+n^2)\geq 2xmn-mn+1$ dấu $=$ khi $m=n$ không xảy ra dấu $"="$ do $a>b$ nên suy ra $VT>VP$ vô lí
Như vậy $ab+cd$ không phải số nguyên tố $đpcm$
$$**********$$

3. Cho $a>b>c>d$ là $4$ số nguyên dương t/m:
$ ac+bd=( b+d+a-c)(b+d-a+c)$
CMR: $ab+cd$ không là số nguyên tố

Sau đây là lời giải cho bài của bạn
Giải như sau:
Phá ngoặc ta được $a^2+c^2-ac=b^2+d^2+bd$
Xét $(ab+cd)(ad+bc)=bd(a^2+c^2-ac)+ac(b^2+d^2+bd)=(ac+bd)(b^2+d^2+bd)$
Ta thấy $a>b>c>d$ nên $ab+cd-(ac+bd)=a(b-c)-d(b-c)=(a-d)(b-c)>0$ $(1)$
Ta lại xét $ac+bd-(ad+bc)=a(c-d)-b(c-d)=(a-b)(c-d)>0$ (do $a>b>c>d$) $(2)$
Mà $(ab+cd)(ad+bc)=(ac+bd)(b^2+d^2+bd)$ với $ad+bc<ac+bd \Rightarrow ab+cd>b^2+d^2+bd$
Như vậy nếu $(ab+cd)$ là số nguyên tố thì suy ra $(ac+bd) \vdots (ab+cd)$ hoặc $b^2+d^2+bd \vdots (ab+cd)$ suy ra $ac+bd,b^2+d^2+bd\geq ab+cd$ vô lí với $(1)(2)$
Vậy ta có đpcm

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenta98: 03-10-2012 - 21:05


#5
nghiemthanhbach

nghiemthanhbach

    $\sqrt{MF}'s\;friend$

  • Thành viên
  • 1056 Bài viết

$$a^4+4b^4=(a^4+4a^2b^2+4b^4)-4a^2b^2=(a^2+2b^2)^2-(2ab)^2=(a^2-2ab+2b^2)(a^2+2ab+2b^2)$$
Để $a^4+4b^4$ là số nguyên tố thì $a^2-2ab+2b^2=1$ hoặc $a^2+2ab+2b^2=1$.
Từng trường hợp tìm ra $a,b$ thay vào để kiểm tra lại.

Ý của bạn tìm ra a;b như thế nào vậy

Mình mới học số học nên không rõ chỗ đó

Bạn chỉ mình được không

Sử dụng đồng dư thức hay biến đổi đẳng thức? :luoi:



#6
dotandung

dotandung

    Binh nhất

  • Thành viên
  • 40 Bài viết

Ý của bạn tìm ra a;b như thế nào vậy

Mình mới học số học nên không rõ chỗ đó

Bạn chỉ mình được không

Sử dụng đồng dư thức hay biến đổi đẳng thức? :luoi:

mình nghĩ th1 là cosi ra 1$\geq$b^2 nên ra b

th2 là số tự nhiên nên loại trừ ra 



#7
taoxiu

taoxiu

    Lính mới

  • Thành viên
  • 6 Bài viết

Ý của bạn tìm ra a;b như thế nào vậy

Mình mới học số học nên không rõ chỗ đó

Bạn chỉ mình được không

Sử dụng đồng dư thức hay biến đổi đẳng thức? :luoi:

chỉ cần đơn giản như thế này $a^2-2ab+2b^2=1=(a-b)^2+b^2$ nên $a-b=1, b=0$ hoặc $a-b=0,b=1$ sau đó bạn thay vào ban đầu để thử lại trường hợp kia tương tự nhé






1 người đang xem chủ đề

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