Διοφαντική Εξίσωση

Σ' αυτόν τόν φάκελο καταχωρούνται, γιά περιορισμένο χρονικό διάστημα, ασκήσεις πού προτείνονται από οποιοδήποτε μέλος, αλλά η επίλυσή τους αφήνεται ΜΟΝΟ στούς μαθητές.

Συντονιστής: polysot

Άβαταρ μέλους
JimNt.
Δημοσιεύσεις: 583
Εγγραφή: Παρ Μάιος 20, 2016 3:00 pm

Διοφαντική Εξίσωση

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από JimNt. » Σάβ Νοέμ 26, 2016 12:26 pm

Να βρείτε τις τριάδες (x,y,p) όπου x,y θετικοί ακέραιοι και p πρώτος, για τις οποίες ισχύει:
x^{4}+4y^{4}=p

Έως 30 Νοεμβρίου - Άλγεβρα-Θεωρία Αριθμών Juniors
τελευταία επεξεργασία από JimNt. σε Σάβ Νοέμ 26, 2016 2:57 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Bye :')

Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Ορέστης Λιγνός
Δημοσιεύσεις: 1851
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 08, 2016 7:19 pm
Τοποθεσία: Χαλάνδρι Αττικής
Επικοινωνία:

Re: Διοφανιτκή Εξίσωση

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ορέστης Λιγνός » Σάβ Νοέμ 26, 2016 12:36 pm

Από την ταυτότητα Sophie-Germain έχουμε

p=(x^2-2xy+2y^2)(x^2+2xy+2y^2).

Αφού p πρώτος, πρέπει x^2-2xy+2y^2=1 ή x^2+2xy+2y^2=1.

Το δεύτερο δεν μπορεί να ισχύει, καθώς x^2+2xy+2y^2 \geq 1+2+1=5.

Άρα, x^2-2xy+2y^2=1 \Leftrightarrow x^2-2yx+2y^2-1=0, με διακρίνουσα D=4-4y^2 \geq 0 \Leftrightarrow y \leq 1, άρα y=1 και x=1.

Τελικά, (x,y,p)=(1,1,5).


Κερδίζουμε ό,τι τολμούμε!
harrisp
Δημοσιεύσεις: 541
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 28, 2015 8:49 pm

Re: Διοφανιτκή Εξίσωση

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από harrisp » Σάβ Νοέμ 26, 2016 1:21 pm

Επειδη με πρόλαβε ο Ορεστης ας θέσω ενα ωραίο θεμα πανω στην ταυτότητα Sophie Germain.

Να λυθεί στους ακεραίους η εξισωση:

x^8+2^{2^x+2}=p

με p πρωτο.


Άβαταρ μέλους
Ορέστης Λιγνός
Δημοσιεύσεις: 1851
Εγγραφή: Κυρ Μάιος 08, 2016 7:19 pm
Τοποθεσία: Χαλάνδρι Αττικής
Επικοινωνία:

Re: Διοφανιτκή Εξίσωση

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ορέστης Λιγνός » Σάβ Νοέμ 26, 2016 2:15 pm

ΧΑΡΗΣ ΤΙΟΥΡΙΝΓΚ έγραψε:Επειδη με πρόλαβε ο Ορεστης ας θέσω ενα ωραίο θεμα πανω στην ταυτότητα Sophie Germain.

Να λυθεί στους ακεραίους η εξισωση:

x^8+2^{2^x+2}=p

με p πρωτο.
Γεια σου Χάρη!

Δεν ξέρω τι έγινε πιο πολύ : αυτή με βασάνισε ή εγώ τη βασάνισα!
Μάλλον και τα δύο :lol:

Προφανώς, x>0.

Έστω πρώτα x=1.

Τότε, p=17.

Έστω x \geq 2. Μπορούμε λοιπόν να θέσουμε 2^x=4y.

Τότε, 2^{2^{x}+2}=2^{4y+2}=4 \cdot (2^y)^4.

Άρα,

p=x^8+4 \cdot (2^y)^4= (x^2)^4+4 \cdot (2^y)^4=(x^4+2x^2 \cdot (2^y)^2+(2^y)^2)(x^4-2x^2 \cdot 2^y+(2^y)^2).

Όπως πριν, x^4-2x^2 \cdot 2^y+(2^y)^2-1=0, με Διακρίνουσα D=4-2^{y+1} \geq 0 \Leftrightarrow y=1 \Leftrightarrow 2^x=4 \Leftrightarrow x=2.

Όμως, για x=2, το αριστερό μέλος της αρχικής είναι άρτιος, άρα p=2.

Ακόμη, p>x^8=2^8 \Leftrightarrow 2>2^8, άτοπο.

Μοναδική λύση λοιπόν η (x,p)=(1,17).


Κερδίζουμε ό,τι τολμούμε!
harrisp
Δημοσιεύσεις: 541
Εγγραφή: Σάβ Μαρ 28, 2015 8:49 pm

Re: Διοφανιτκή Εξίσωση

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από harrisp » Σάβ Νοέμ 26, 2016 2:19 pm

:coolspeak:


Άβαταρ μέλους
cretanman
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 4109
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:35 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: Διοφανιτκή Εξίσωση

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από cretanman » Σάβ Νοέμ 26, 2016 3:51 pm

ΧΑΡΗΣ ΤΙΟΥΡΙΝΓΚ έγραψε:Επειδη με πρόλαβε ο Ορεστης ας θέσω ενα ωραίο θεμα πανω στην ταυτότητα Sophie Germain.

Να λυθεί στους ακεραίους η εξισωση:

x^8+2^{2^x+2}=p

με p πρωτο.
Πρόκειται για το 2ο πρόβλημα στον Αρχιμήδη των Μεγάλων το σχολικό έτος 2007 - 2008. Δείτε κι εδώ.

Αλέξανδρος


Αλέξανδρος Συγκελάκης
Απάντηση

Επιστροφή σε “Ασκήσεις ΜΟΝΟ για μαθητές”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες