不定方程的题目(不定方程的例题)
关于不定方程的问题(一)
1.设x,y,z是勾股数,x是质数,求证:2z-1和2(x+y+1)都是完全平方数.
证明:x^2=z^2-y^2=(z+y)(z-y).
因为x是质数,所以x^2只有1,x,x^2三个正约数。由于z+y>z-y>0,所以有
z-y=1和z+y=x^2.于是由此可得,2z-1=x^2,
2(x+y+1)=2x+2y+2=2x+x^2-1+2=(x+1)^2
所以2z-1和2(x+y+1)都是完全平方数。
2.求证:勾股三角形的直角边的长度能取任何大于2的正整数.
证明:当n是大于1的奇数时,(n^2-1)/2和(n^2+1)/2都是正整数,并且
n^2+[(n^2-1)/2]^2=[(n^2+1)/2]^2.
当n是大于2的偶数时,n^2/4-1和n^2/4+1都是正整数,并且
n^2+(n^2/4-1)^2=(n^2/4+1)^2.
由以上两式可以看出,勾股三角形的一直角边n可取大于2的任何正整数。
3.求证:在勾股三角形中,
(1)必有一条直角边的长是3的倍数;
(2)必有一条直角边的长是4的倍数;
(3)必有一条边的长是5的倍数。
证明:设该勾股三角形的三边的长分别为a,b,c(c是斜边),则a^2+b^2=c^2.只要证明a,b,c是基本勾股数时的情况。不失一般性,设b为偶数,则
a=p^2-q^2,b=2pq,c=p^2+q^2,
其中p,q满足上述条件。
(1)若p,q中至少有一个是3的倍数,则b是3的倍数;若p,q都不是3的倍数,设
p=3k+1,p=3k-1,q=3l+1,q=3l-1,则
a=p^2-q^2=(3k+1)^2-(3l+1)^2
=9k^2+9l^2+6(k+1)
与a=p^2-q^2=(3k-1)^2-(3l-1)^2
=9k^2+9l^2-6(k-1)
是3的倍数。
(2)由于p,q一奇一偶,所以b=2pq是4的倍数。
(3)若a,b都不是5的倍数,则a^2的5是1或9;b^2的末位数字是4或6.
1+4=5,1+6=7,9+4=13,9+6=15,
由于一个完全平方数的末位数不可能是7和3,所以c^2=a^2+b^2的末位数只可能是5,于是c的末位数是5.
温馨提示:通过以上关于关于不定方程的问题(一)内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。