Σελίδα 1 από 1

Εξίσωση στους θετικούς ακεραίους

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 13, 2022 1:02 pm
από Henri van Aubel
Καλημέρα! :D Αυτή η άσκηση έχει λυθεί από τους μαθητές μου στο φροντιστήριο (μαθητές που προετοιμάζω για διαγωνισμούς) :) Την παραθέτω.

Να λυθεί στους θετικούς ακεραίους η εξίσωση  \displaystyle k+\frac{m+n}{mn+1}=\frac{10006}{3001}

Re: Εξίσωση στους θετικούς ακεραίους

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 13, 2022 1:39 pm
από Demetres
Αν m=1 τότε \displaystyle k+1 = \frac{10006}{3001} που είναι αδύνατη. Ομοίως η εξίσωση είναι αδύνατη αν n=1. Μπορούμε λοιπόν να υποθέσουμε ότι m,n > 1.

Έχουμε mn+1-(m+n) = (m-1)(n-1) > 0. Άρα \displaystyle  0 < \frac{m+n}{mn+1} < 1. Γράφοντας\displaystyle  \frac{10006}{3001} = 3 + \frac{1005}{3001} παίρνουμε k = 3 και \displaystyle  \frac{m+n}{mn+1} = \frac{1003}{3001}

\displaystyle  \frac{m+n}{mn+1} = \frac{1003}{3001} > \frac{1}{3} \implies mn - 3m - 3n + 1 < 0 \implies (m-3)(n-3) < 8

Αν m,n \geqslant 6 καταλήγουμε σε άτοπο. Χωρίς βλάβη της γενικότητας m \geqslant n, οπότε n \leqslant 5.

Αν n=2 τότε \displaystyle  \frac{m+2}{2m+1} =\frac{1003}{3001} \implies 995m + 4999 = 0, άτοπο
Αν n=3 τότε \displaystyle  \frac{m+3}{3m+1} =\frac{1003}{3001} \implies 8m = 8000 \implies m=1000 άτοπο
Αν n=4 τότε \displaystyle  \frac{m+4}{4m+1} =\frac{1003}{3001} \implies 1011m =  11001, άτοπο
Αν n=5 τότε \displaystyle  \frac{m+5}{5m+1} =\frac{1003}{3001} \implies 2014m = 14002, άτοπο

Άρα μόνες λύσεις οι (k,m,n) = (3,1000,3) και η συμμετρική της (3,3,1000).

Re: Εξίσωση στους θετικούς ακεραίους

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 13, 2022 4:00 pm
από Henri van Aubel
Καλησπέρα! :) Αυτή ακριβώς είναι η λύση που είχα κατά νου και ευχαριστώ πολύ για την ενασχόλησή σας με το θέμα που πρότεινα, είναι μεγάλη μου τιμή!! :)