М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
daryatitova1
daryatitova1
02.03.2020 03:52 •  Алгебра

Решите в натуральных числах уравнение x^{3} - 4x = y^{2}.

👇
Ответ:
nyusha1990
nyusha1990
02.03.2020

ответ: Решений  в натуральных числах нет

Объяснение:

Пусть : НОД(x,y)= t

x=a*t

y=b*t

a , b взаимно простые натуральные числа.

a^3*t^3 -4*a*t -b^2*t^2=0

a^3*t^2 -b^2*t -4a=0

Очевидно , что b^2 *t делится на a , но поскольку a и b взаимно простые, то t делится на a.

t=m*a

m- натуральное число

a^5 *m^2 -a*b^2*m -4a=0

a^4 *m^2 -b^2*m -4=0

m*( a^4*m -b^2)=4

То есть : m=1 ; 2 ; 4

1) m=1

a^4 -b^2=4

(a^2 -b)*(a^2 +b)=4

Заметим что :

(a^2 -b ) + (a^2+b)=2a^2 - четно , а значит либо обе скобки четны , либо обе нечетны , но тк правая часть делится на 4 , то обе четны .

То есть :a^2-b=a^2+b=+-2

2a^2=+-4

a^2=2

a= sqrt(2) - нецелое число .

Вывод : m=1 не подходит.

2) m=4

4*a^4 -b^2 =1

(2*a^2 -b)*(2*a^2+b)=1

2a^2-b=2a^2+b=+-1

4*a^2=+-2

a^2= 1/2

a=1/sqrt(2) - нецелое число.

3) Основной случай : m=2

2*a^4 -b^2=2

2*(a^4 -1)=b^2

Рассуждения о полных квадратах тут не совсем работают из за назойливой двойки слева. Чтобы от неё избавится ,применим следующий приём:

b^2 - чётно , а значит b так же чётно , то b^2 делится на 4 , а значит:

a^4 -1 четно , а значит a^4 нечетно.

a=2*k-1 k- натуральное число.

2*( a^2-1)*(a^2+1)=b^2

a^2=4k^2-4k+1

2*(4k^2-4k)*(4k^2-4k+2)=b^2

16 * k *(k-1) * ( 2* k*(k-1) +1)=b^2

b^2 делится на 16 , а значит b делится на 4.

b=4*n n- натуральное число

Так же сделаем замену: k*(k-1)=k^2-k =s - целое неотрицательное число.

s*(2s+1)=n^2 , теперь когда мы избавились от осложняющих ситуацию степеней двоек , можно уже начать рассуждать о взаимной простоте. Заметим , что при k>1

 k^2-2k+1 < k^2-k<k^2

(k-1)^2<k^2-k <k^2

То есть s находится между двумя соседними квадратами , а значит s не является полным квадратом.

s*(2s+1)=n^2

Тогда если s не полный квадрат , то и 2s+1 не полный квадрат. Очевидно , что при s>0  s и 2s+1 взаимно простые. Действительно , если s делится на некоторое простое число p , то 2*s так же делится на p , но тогда 2s+1 не делится на p. Тк s не является полным квадратом , то оно представляется в виде произведений степеней простых чисел , причём хотя бы одно простое число возведено в нечетную степень .Для 2s+1 ситуация аналогична и в ее состав входят простые множители отличные от s. Таким образом s*(2s+1) неизбежно содержит хотя бы два простых числа возведённых в нечетную степень.

Вывод:

s*(2s+1) не является полным квадратом при s>0

Пусть s=0 , но тогда b=0 , то y=0 что не является натуральным числом.

Вывод: уравнение не имеет решений в натуральных числах.

P.S Скажу теперь ,почему нельзя рассуждать про квадраты в выражении: (обязательно кто нибудь спросит)

2*(a^4-1)=b^2

Безусловно и понятно , что a^4 -1 (при a >1) не полный квадрат и казалось бы это значит , что 2*(a^4-1) сразу же не является полным квадратом. Но на самом деле это так сразу далеко не очевидно! Ведь разложение на простые четного числа a^4 -1 ,не являющего квадратом , может содержать нечетную степень двойки , а все остальные степени простых чисел буду четны . В этом смысле все таки остаётся вероятность ,что 2*(a^4-1) может быть полным квадратом. Кому то может показаться ,что простая двойка никак не может осложнить жизнь , но это большое заблуждение!

4,7(90 оценок)
Открыть все ответы
Ответ:
hjhytu
hjhytu
02.03.2020

По определению, \left\{\underset{n\rightarrow\infty}{lim}x_n=L\right\}\Leftrightarrow\forall\varepsilon 0 \ \exists N: \ \forall n\geq N\rightarrow\left|x_n-L\right|

Т.к. в обоих случаях нужно обосновать, что L=0, определение преобразуется в утверждение \left\{\underset{n\rightarrow\infty}{lim}x_n=0\right\}\Leftrightarrow\forall\varepsilon 0 \ \exists N: \ \forall n\geq N\rightarrow\left|x_n\right|

2) x_n=\dfrac{a}{n}

|x_n|

А значит, если взять N=\left[\dfrac{|a|}{\varepsilon}\right] +1 (*), \forall\;n\geq N\to |x_n|. И правда: \dfrac{|a|}{\varepsilon}

(*) Очевидно, что для любого допустимого значения \varepsilon выражение \left[\dfrac{|a|}{\varepsilon}\right] +1 определено и конечно, и при этом натуральное число (как сумма неотрицательного целого числа и 1). (*)

А это и означает, что предел данной последовательности равен 0

4)  x_n=\dfrac{2+(-1)^n}{n}

|x_n|

|2+(-1)^n|=\left\{\begin{array}{c}2-1=1,n=2k-1,k\in N \\2+1=3,n=2k,k\in N \end{array}\right. \Rightarrow |2+(-1)^n|\leq 3\; \forall n\in N

А значит, если взять N=\left[\dfrac{3}{\varepsilon}\right] +1 (**), \forall\;n\geq N\to |x_n|. И правда: \dfrac{|2+(-1)^n|}{\varepsilon}\leq\dfrac{3}{\varepsilon}< \left[\dfrac{3}{\varepsilon}\right] +1=N\leq n \Rightarrow \dfrac{|2+(-1)^n|}{\varepsilon}< n \Rightarrow |x_n|

(**) Очевидно, что для любого допустимого значения \varepsilon выражение \left[\dfrac{3}{\varepsilon}\right] +1 определено и конечно, и при этом натуральное число (как сумма неотрицательного целого числа и 1). (**)

А это и означает, что предел данной последовательности равен 0

___________________________

2) a=1. Тогда x_1=\dfrac{1}{1}=1; x_2=\dfrac{1}{2}; x_3=\dfrac{1}{3}; x_4=\dfrac{1}{4}; x_5=\dfrac{1}{5}; x_6=\dfrac{1}{6}

4)

x_1=\dfrac{2+(-1)^1}{1}=1;\;x_2=\dfrac{2+(-1)^2}{2}=1\dfrac{1}{2};\;x_3=\dfrac{2+(-1)^3}{3}=\dfrac{1}{3};\;x_4=\dfrac{2+(-1)^4}{4}=\dfrac{3}{4};\;x_5=\dfrac{2+(-1)^5}{5}=\dfrac{1}{5};\;x_6=\dfrac{2+(-1)^6}{6}=\dfrac{1}{2}.

___________________________

Обозначения и некоторые св-ва: {x} - дробная часть числа x, [x] - целая часть числа x. 0\leq \{x\}


пример 2 и 4. Все теоремы и аксиомы, будьте добры, распишите. Действий, пусть и банальных, легких не
4,6(34 оценок)
Ответ:
Злата1616
Злата1616
02.03.2020
Тут нужно решать интервальным методом, показать здесь я это не могу. Но для начала нужно найти нули функции(значения х, при котором функция была бы равна нулю). Здесь нули ф.: 4;-3,5. Затем чертим ось ох, обозначаем эти точки и участки, где функция положительна или отрицательна. В итоге получаем, что функция <0 при х принадлежащем отрезку (-3,5;4) 2 решается точно так же, но тут для удобства нужно в 1 скобуе поменять местами числа, затем вынести за скобки -1 и умножить обе части неравенства на -1(при этом знак> меняется на знак <). Вот что получается (х-2)(х+1)<0. Нули функции: 2;-1. Дальше как я уже объяснял выше. ответ: при х принадлежащем отрезку (-1;2)
4,8(72 оценок)
Новые ответы от MOGZ: Алгебра
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ