Από Βουλγαρία

Συντονιστές: cretanman, silouan, rek2

harrisp
Δημοσιεύσεις: 546
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 28, 2015 8:49 pm

Από Βουλγαρία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από harrisp » Κυρ Μαρ 12, 2017 1:55 pm

Να βρείτε ολες τις τριαδες θετικών ακεραίων (x,y,z) ώστε:

5^x7^y+4=3^z



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Ορέστης Λιγνός
Δημοσιεύσεις: 1835
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 08, 2016 7:19 pm
Τοποθεσία: Χαλάνδρι Αττικής
Επικοινωνία:

Re: Από Βουλγαρία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ορέστης Λιγνός » Κυρ Μαρ 12, 2017 3:39 pm

Καλησπέρα Χάρη!

Πρέπει 3^z \equiv 4(\bmod 5), άρα z \equiv 2(\bmod 4), οπότε z άρτιος, έστω z=2k, k \in \mathbb{N^*}.

Έτσι, \displaystyle 5^x \cdot 7^y+4=(3^k)^2 \Leftrightarrow (3^k-2)(3^k+2)=5^x \cdot 7^y.

Πρέπει λοιπόν \begin{cases} 3^k-2=5^a \cdot 7^b \\ 3^k+2=5^c \cdot 7^d \end{cases}, a,b,c,d \in \mathbb{N}.

Αν a,c \neq 0, τότε 5/3^k-2 και 5/3^k+2 \Leftrightarrow 5/4, άτοπο.

Αν c=0, τότε 3^k+2=7^d \equiv 1(\bmod 3) \Leftrightarrow 3^k \equiv -1 (\bmod 3), άτοπο.

Άρα, a=0.

Με παρόμοια λογική πρέπει b=0 ή d=0.

Αν b=0, πρέπει 3^k-2=1 \Leftrightarrow k=1, z=2.

Έτσι, 5^x \cdot 7^y +4=9 \Leftrightarrow 5^x \cdot 7^y=5 \Leftrightarrow x=1, \, y=0, άτοπο, αφού y \in \mathbb{N^*}.

Άρα, d=0 και το σύστημα γίνεται

\begin{cases} 3^k-2=7^b \\ 3^k+2=5^c \end{cases}.

Με αφαίρεση κατά μέλη 5^c-7^b=4.

Προφανώς, c \neq 0.

Αν c=1 , k=1, που είναι άτοπο από την προηγούμενη περίπτωση.

Άρα, c \geq 2.

Οπότε, 5^c \equiv 0(\bmod 25) \Leftrightarrow 7^b \equiv -4(\bmod 25).

Έχουμε b=4\ell + m, m \in (0,1,2,3).

Άρα, 7^b= 7^{4\ell +m}=(7^4)^{\ell} \cdot 7^m \equiv 7^m (\bmod 25) \Leftrightarrow 7^m \equiv -4(\bmod 25), m \in (0,1,2,3), άτοπο.

Ώστε, η αρχική εξίσωση είναι αδύνατη.
τελευταία επεξεργασία από Ορέστης Λιγνός σε Κυρ Μαρ 12, 2017 3:46 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.


Κερδίζουμε ό,τι τολμούμε!
harrisp
Δημοσιεύσεις: 546
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 28, 2015 8:49 pm

Re: Από Βουλγαρία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από harrisp » Κυρ Μαρ 12, 2017 3:43 pm

Ορέστης Λιγνός έγραψε:Καλησπέρα Χάρη!

Πρέπει 3^z \equiv 4(\bmod 5), άρα z \equiv 2(\bmod 4), οπότε z άρτιος, έστω z=2k, k \in \mathbb{N^*}.

Έτσι, \displaystyle 5^x \cdot 7^y+4=(3^k)^2 \Leftrightarrow (3^k-2)(3^k+2)=5^x \cdot 7^y.

Πρέπει λοιπόν \begin{cases} 3^k-2=5^a \cdot 7^b \\ 3^k+2=5^c \cdot 7^d \end{cases}, a,b,c,d \in \mathbb{N}.

Αν a,c \neq 0, τότε 7/3^k-2 και 7/3^k+2 \Leftrightarrow 7/4, άτοπο.

Αν c=0, τότε 3^k+2=7^d \equiv 1(\bmod 3) \Leftrightarrow 3^k \equiv -1 (\bmod 3), άτοπο.

Άρα, a=0.

Με παρόμοια λογική πρέπει b=0 ή d=0.

Αν b=0, πρέπει 3^k-2=1 \Leftrightarrow k=1, z=2.

Έτσι, 5^x \cdot 7^y +4=9 \Leftrightarrow 5^x \cdot 7^y=5 \Leftrightarrow x=1, \, y=0, άτοπο, αφού y \in \mathbb{N^*}.

Άρα, d=0 και το σύστημα γίνεται

\begin{cases} 3^k-2=7^b \\ 3^k+2=5^c \end{cases}.

Με αφαίρεση κατά μέλη 5^c-7^b=4.

Προφανώς, c \neq 0.

Αν c=1 , k=1, που είναι άτοπο από την προηγούμενη περίπτωση.

Άρα, c \geq 2.

Οπότε, 5^c \equiv 0(\bmod 25) \Leftrightarrow 7^b \equiv -4(\bmod 25).

Έχουμε b=4\ell + m, m \in (0,1,2,3).

Άρα, 7^b= 7^{4\ell +m}=(7^4)^{\ell} \cdot 7^m \equiv 7^m (\bmod 25) \Leftrightarrow 7^m \equiv -4(\bmod 25), m \in (0,1,2,3), άτοπο.

Ώστε, η αρχική εξίσωση είναι αδύνατη
Πανέμορφα :coolspeak:


Απάντηση

Επιστροφή σε “Θεωρία Αριθμών - Προχωρημένο Επίπεδο (Juniors)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες