试证不定方程x^2-2xy^2+5z+3=0无整数解. 此题是作天返校竟赛老师给的数学卷内第21题。
证明:
将x看作未知数,则方程x^2-2xy^2+5z+3=0是关于x的一元一次方程。
(1)当△<0时,方程无解,当然也就无整数解。
(2)当△≥0时,根据求根公式:x={2y^2±√[(-2y^2)^2-4(5z+3)]}/2
=y^2±√(y^4-5z-3)
分析:因为y取整数时y^4的个位数字只能取(0、1、5、6),
所以y^4-3的个位数字只能取(2、3、8、7)
故有
A。
当z是偶数时5z的个位为0,y^4-5z-3的个位数字只能取(2、3、8、7)
B。当z是奇数时5z的个位为5,y^4-5z-3的个位数字只能取(2、3、8、7)
综合A、B有当y、z取整数时y^4-5z-3的个位数字只能取(2、3、8、7)
x要取整数则y^4-5z+3必为完全平方数,而个位数字为2、3、8、7的整数
不可能是完全平方数,因为完全平方数的个位数字只能取0、1、4、5、6、9
所以y、z取整数时,x不是整数。
综合(1)(2)得不定方程x^2-2xy^2+5z+3=0无整数解
注:可以验证
个位为0~9的整数的四次方的个位分别为:0、1、6、1、6、5、6、1、6、1
个位为0~9的整数的平方的个位分别为:0、1、4、9、6、5、6、9、4、1
补充方法二:和楼下的差不多
解:若不定方程有解,则 x=y^2±√(y^4-5z-3)
但y^4≡0,1(mod5), ∴ 对y,z
y^4-5z-3≡2,3(mod5)
而一个平方数≡0,1,4(mod 5)
∴ y4-5z-3不可能为完全平方,即 y^4-5z-3不是整数,
所以原不定方程无解。
。
证明:满足方程的实数x 可表为x=y^2±√(y^4-5z-3). 但y^4≡0,1(mod5),(不知你们老师在竞赛中有没有讲过同余的概念) 故y^4-5z-3≡2,3(mod5). 因而y^4-5z-3不是完全平方数, 即√(y^4-5z-3)不是整数. 于是x^2-2xy^2+5z+3=0无整数解. 命题证毕.
证明:将原方程变形为
(x-y^2)^2-y^4+5z^3+3=0
由被5除得的余数特点知,整数的平方被5除只能余0,1,4。
从而(x-y^2)^2被5除余0,1或4。而y^4=(y^2)^2被5除只能余0或1,
所以,上述方程的左边被5除的余数的可能值为1,2,3,4,但不为0
故原方程无整数解。
注:上述利用整除特性的方法你应该会。
另外,证明不定方程无整数解时,用考虑余数时一个非常有用的工具。
。
解:原式化为 x^2+5x+3=2xy^2 x(x+5)+3=2xy^2 如果此方程有整数解,则因为 x(x+5) 始终是一个偶数,所以 x(x+5)+3 为奇数,即左边是奇数;但,很显然,等式右边是一个偶数,左右2边不可能相等。也就是说,这个方程不可能有整数解 游戏数学,视数学如游戏 更多信息请到我个人网站