Σελίδα 1 από 1

Τρεις ίσοι

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 28, 2022 1:15 am
από ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ
Αν \displaystyle{x^2 +y = y^2 +z = z^2 +x} και οι αριθμοί \displaystyle{x , y , z} είναι ακέραιοι, να αποδείξετε ότι \displaystyle{x = y = z}

Re: Τρεις ίσοι

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 28, 2022 9:50 am
από Γιώργος Ρίζος
Καλημέρα σε όλους. Επιχειρώ μιαν απάντηση στο πρόβλημα του Δημήτρη.


Είναι  \displaystyle \left\{ \begin{array}{l} 
{x^2} + y = k\;\;\;\left( 1 \right)\\ 
{y^2} + z = k\;\;\;\left( 2 \right)\\ 
{z^2} + x = k\,\,\,\,\,\left( 3 \right) 
\end{array} \right.

Αφαιρώντας κατά μέλη (1) – (2), (2) – (3), (3) – (1) έχουμε  \displaystyle \left\{ \begin{array}{l} 
\left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right) = z - y\\ 
\left( {y - z} \right)\left( {y + z} \right) = x - z\\ 
\left( {z - x} \right)\left( {x + z} \right) = y - x 
\end{array} \right.

Πολλαπλασιάζουμε κατά μέλη  \displaystyle \left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)\left( {y - z} \right)\left( {y + z} \right)\left( {z - x} \right)\left( {x + z} \right) = \left( {z - y} \right)\left( {x - z} \right)\left( {y - x} \right)

Αν  \displaystyle x \ne y\;\; \wedge \;\;x \ne z\;\; \wedge \;\;y \ne z, απλοποιώντας έχουμε  \displaystyle \left( {x + y} \right)\left( {y + z} \right)\left( {x + z} \right) =  - 1

οπότε, αφού είναι ακέραιοι, είτε θα είναι  \displaystyle x + y + z =  - \frac{3}{2} αδύνατον, είτε  \displaystyle x + y + z =  - \frac{1}{2}, επίσης αδύνατον.

Άρα, τουλάχιστον ένα ζεύγος αριθμών είναι ίσοι μεταξύ τους.

Έστω  \displaystyle x=y, οπότε η ισότητα  \displaystyle \left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right) = z - y δίνει ότι και  \displaystyle z=y.

Oμοίως και στις άλλες περιπτώσεις.