Σελίδα 1 από 1

Τέλειοι κύβοι

Δημοσιεύτηκε: Παρ Μαρ 20, 2026 5:32 pm
από Fotis34
Να προσδιορίσετε όλες τις δυνατές τιμές του θετικού ακέραιου v, για τις οποίες και οι δύο αριθμοί
\displaystyle  
v - 494 \quad \text{και} \quad v + 494
είναι τέλειοι κύβοι ακεραίων.

(Ας την αφήσουμε 24 ώρες για τους μαθητές του γυμνασίου)

Re: Τέλειοι κύβοι

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μαρ 21, 2026 12:26 pm
από Fotis32
To φτάνω μέχρι ένα σημείο όμως μετά δεν μου βγαίνει κάτι.
Έστω \upsilon-494=\alpha^{3} και \upsilon+494=\beta^{3}, όπου \alpha,\beta ανηήκουν στους ακέραιους.
Έχουμε \beta^{3}-\alpha^{3}=988\Rightarrow(\beta-\alpha)(\beta^{2}+\beta\alpha+\alpha^{2})=988

Re: Τέλειοι κύβοι

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μαρ 21, 2026 12:29 pm
από Fotis32
Φυσικά μπορώ να πάρω όλους τους διαιρέτες όμως πρέπει να υπάρχει κάτι πιο απλό. Μπορείς να δώσεις κάποιο hint;

Re: Τέλειοι κύβοι

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μαρ 21, 2026 1:17 pm
από Mihalis_Lambrou
Fotis34 έγραψε: Παρ Μαρ 20, 2026 5:32 pm Να προσδιορίσετε όλες τις δυνατές τιμές του θετικού ακέραιου v, για τις οποίες και οι δύο αριθμοί
\displaystyle  
v - 494 \quad \text{και} \quad v + 494
είναι τέλειοι κύβοι ακεραίων.
Αφού υπάρχει προσπάθεια λύσης, προχωρώ σε πλήρη λύση.

Θέτουμε v - 494 =a^3, \, v + 494=b^3. Οπότε b^3-a^3 = 988=2^2\cdot 13\cdot 19.

Με χρήση της b^2+ba+a^2= \dfrac {3}{4}(b+a)^2+ \dfrac {1}{4}(b-a)^2\ge \dfrac {1}{4}(b-a)^2 έχουμε

988 = b^3-a^3 = (b-a)(b^2+ba+a^2)\ge \dfrac {1}{4}(b-a)^3 . Άρα b-a\le \sqrt [3]{4\cdot 988} < 16

Γράφουμε d=b-a, οπότε έχουμε d<16 και 988 =d(b^2+ba+a^2) και d|988.

Ειδικά, κοιτώντας τους διαιρέτες του 988 και το φράγμα d<16, το d μπορεί να έχει μόνο τις τιμές d=1, 2, 4, 13

Επίσης είναι

b^2+ab +a^2- \dfrac {988}{d}=0, δηλαδή (a+d)^2+a(a+d) +a^2- \dfrac {988}{d}=0 ισοδύναμα

3a^2+3ad+d^2- \dfrac {988}{d}=0 (*)

Ως δευτεροβάθμια ως προς a έχει διακρίνουσα (τον ακέραιο)  \dfrac {12\cdot 988}{d}-3d^2, ο οποίος επιπρόσθετα πρέπει να είναι τέλειο τετράγωνο.

Από τις τιμές d=1, 2, 4, 13 μόνο το d=4 δίνει τέλειο τετράγωνο, και συγκεκριμένα 54^2. Αμέσως λοιπόν, από την (*), είναι

a=7 και άρα b=11, με αντίστοιχο \boxed {v=837}. Έλεγχος, 837-494=343=7^3 και 837+494=1331=11^3