X2+x2y2+y2+1=x2(1+y2)+(y2+1)=(x2+1)(y2+1)
поскольку x и y - натуральные числа, x^2+1> 1; \ y^2+1> 1.x2+1> 1; y2+1> 1.
следовательно, произведение этих чисел является составным числом.
6. заметим, что 2020=2019+1. будем решать в более общем виде. а именно, докажем, что при любом целом a выражение
a=a^2+(a+1)^2\cdot a^2+(a+1)^2a=a2+(a+1)2⋅a2+(a+1)2 является квадратом целого числа. имеем:
a=a^2+a^4+2a^3+a^2+a^2+2a+1=a^4+2a^3+3a^2+2a+1=(a^2+a+1)^2a=a2+a4+2a3+a2+a2+2a+1=a4+2a3+3a2+2a+1=(a2+a+1)2
очевидно при n = 1 не существует графа с 2 ребрами, поэтому n ≥ 2
степень вершины - количество всех ребер, выходящих из вершины deg(v)
сумма степеней всех вершин равна удвоенному количеству всех ребер
т.е. в данном графе сумма степеней вершин
будем доказывать от противного. предположим такого ребра нет.
рассмотрим любые 4 вершины, чтобы среди них не было ребра, которое принадлежит двум циклам длины 3, среди них может быть проведено не более 4 ребер, как бы не проводили пятое, всегда оно дополнит второй цикл.
поэтому сумма степеней всех вершин среди любых четырех не превосходит 4*2 = 8
рассмотрим четверки:
сложим все неравенства и получим, что
4*deg(V) ≤ 16n
deg(V) ≤ 4n
но deg(V) по условию равно 2n² + 2
2n² + 2 ≤ 4n
2(n-1)² ≤ 0
неравенство может выполниться только при n = 1, но как уже было отмечено, этот случай не удовлетворяет по условию.
Значит, наше предположение было не верно.
ответ: доказано.