Ясно, что при n=2k система имеет решение a=3^k, b=0. Покажем, что других решений нет.
Пусть ни одно из чисел a и b не делится на 3. Покажем, что если число имеет остаток 1 или 2 при делении на 3, то квадрат этого числа имеет остаток 1 при делении на 3. Действительно, пусть a=3k+1, тогда a²=9k²+6k+1, если a=3k+2, то a²=9k²+18k+4, в обоих случаях остаток равен 1. Но сумма двух чисел с остатком 1 при делении на 3 не может нацело делиться на 3, получили противоречие.
Теперь рассмотрим случай, когда хотя бы одно из чисел a и b делится на 3. Если только одно число делится на 3, то сумма квадратов не будет делиться на 3, то есть, такой вариант невозможен. Остается случай, когда на 3 делятся оба числа. Пусть , где p и q - натуральные числа, не делящиеся на 3. Ясно, что x<n, y<n. Если x=y, то, разделив обе части на , получим уравнение . Поскольку числа p и q не делятся на 3, а величина n-x больше 0, это уравнение корней не имеет. Наконец, рассмотрим случай, когда x≠y, в силу симметрии можно считать, что x<y. Разделив уравнение на , имеем . Первое слагаемое не делится на 3, второе и третье делятся, получили противоречие.
Таким образом, уравнение имеет решение лишь при четных n. Следовательно, оно имеет 515 решений, меньших 1031.
1 вопрос: Хватит ли буханок хлеба на 3 дня? Решение: 1 действие: Для начала нам нужно узнать сколько же в 1 кг хлеба граммов: 1 кг - 1000 г. 2 действие: Узнаем теперь сколько остается, если в день съедают все члены семьи: 1000:4= 250(г) - на каждого человека. Но у нас в условии каждый съедает 200, а значит 3 действие : 200*4=800 (г) - в день уходит на всю семью. Теперь узнаем сколько съедает семья за 3 дня: 800 * 3=2400 (г) - или 2 кг и 400 грамм. 5 действие: Узнаем сколько 2 буханки хлеба (сколько грамм): 1 буханка хлеба - 1 кг, а 1 кг = 1000 г, значит 2 кг - 2000 г. Из этого следует, что 2000 грамм не хватит на 3 дня, т. к. выходит 2400 грамм съеденного хлеба на семью. 2 вопрос: Сколько буханок на неделю надо? Решение: 1 действие: Мы знаем уже , что ежедневно сеьмя съедает 800 грамм, значит: 800 * 7 = 5600 (грамм) 5600 г = 5 кг и 600 г. Отвте: 5 кг 600 г надо на неделю семье.