请问这道题出自哪一年的初三数学联赛?关于x,y的方程x2+y2=208(x-y)的所有正整数解我问这道题出自哪一年的初三数学联

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/29 15:02:54
请问这道题出自哪一年的初三数学联赛?关于x,y的方程x2+y2=208(x-y)的所有正整数解我问这道题出自哪一年的初三数学联
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请问这道题出自哪一年的初三数学联赛?
关于x,y的方程x2+y2=208(x-y)的所有正整数解
我问这道题出自哪一年的初三数学联

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1990年的

易知X>Y
假设X=2K+1,则X^2为奇数,而208(X-Y)为偶数,所以Y为奇数,记Y=2T+1

2(2K^2+2K+2T^2+2T+1)=208*2(K-T)
(2K^2+2K+2T^2+2T+1)为奇数,208*2(K-T)/2为偶数,矛盾
所以X、Y都是偶数
那么假设
X=2^N*MA,Y=2^N*MB,(A、B互...

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易知X>Y
假设X=2K+1,则X^2为奇数,而208(X-Y)为偶数,所以Y为奇数,记Y=2T+1

2(2K^2+2K+2T^2+2T+1)=208*2(K-T)
(2K^2+2K+2T^2+2T+1)为奇数,208*2(K-T)/2为偶数,矛盾
所以X、Y都是偶数
那么假设
X=2^N*MA,Y=2^N*MB,(A、B互质,A>B,M为奇数)

2^2N*M^2*(A^2+B^2)=208*2^N*M(A-B)=2^(N+4)*13M(A-B)
假设A-B=C*2^P,(P为0或自然数,C为奇数)易知B、C互质

2^2N*M^2*(2B^2+2BC*2^P+C^2*2^2P)=2^(N+4)*13MC*2^P
P=0时
M^2*(2B^2+2BC+C^2)和13MC为奇数,所以
2^2N=2^(N+4),N=4
此时
M*(2B^2+2BC+C^2)=13C
由于13为质数,所以M为13或1
M=13时
C=2B^2+2BC+C^2>=C^2,1>=C矛盾
所以M=1
0=2B^2+2BC+C^2-13C
B=(-C±(26C-C^2)^(1/2))/2
由于B为整数,所以(26C-C^2)^(1/2)为完全平方数
记D^2=26C-C^2
当C有大于2的质因数Q时,D整除Q,则B也整除Q,B、C不互质,矛盾,所以C为1,B=2或B=-3,由于B>0,所以B=2带回X、Y得到
X=48,Y=32
P≠0时
2^(2N+1)*M^2*(B^2+BC*2^P+C^2*2^(2P-1))=2^(N+4+P)*13MC
B为奇数时,同样有
N=3+P
B^2+BC*2^P+C^2*2^(2P-1)=13C
同样判断出C=1

B^2+B*2^P+2^(2P-1)=13,
有13>2^(2P-1),3>P
将P=1、2分别带入知仅当P=2时,B为整数,B=-5或B=1,由于B>0,所以排除B=-5,将B=1带回X、Y知
X=160,Y=32
P≠0,B为偶数时,则A可以整除2,与假设的A、B互质矛盾,所以B不是偶数
综上有
X=48,Y=32
X=160,Y=32

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x²+y²=208(x-y) (1)
移项得:x²-208x+y²+208y=0
将这个式子看作x的一元二次方程,为保证方程有正整数解,必须有△≥0
所以 △=208²-4(y²+208y)≥0
(y²+208y)≤208²/4=104²
...

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x²+y²=208(x-y) (1)
移项得:x²-208x+y²+208y=0
将这个式子看作x的一元二次方程,为保证方程有正整数解,必须有△≥0
所以 △=208²-4(y²+208y)≥0
(y²+208y)≤208²/4=104²
(y+104)²≤2*104²
|y+104|≤104√2
所以 -104√2-104≤y≤104(√2-1),
y为正整数,所以 0所以 0为进一步解题,先引入一个定理:
定理1:如果正整数x,y满足“x²+y²能被4整除”,则x,y必同为偶数
证明:x²+y²能被4整除,设 x²+y²=4k (2)
如果x,y为一奇一偶,则(2)式的左边为奇数,右边为偶数,等号不成立
所以x,y必同为奇数或同为偶数,如果x,y同为奇数,设x=2m+1,y=2n+1
代入(2)式得:4(m²+m)+1+4(n²+n)+1=4(m²+m+n²+n)+2=4k
等号仍然不可能成立,
所以x,y既不能为一奇一偶,也不能同为奇数,而只能同为偶数,定理得证
回到原题,x²+y²=208(x-y), 208(x-y)能被4整除,由定理1得x,y同为偶数,
设x=2x1, y=2y1, 代入得:4(x1)²+4(y1)²=416(x1-y1)
(x1)²+(y1)²=104(x1-y1), 因为104(x1-y1)能被4整除,再次运用定理1得
x1和y1同为偶数,设x1=2x2, y1=2y2, 则x=4x2, y=4y2, 代入得:
16(x2)²+16(y2)²=208*4(x2-y2),
(x2)²+(y2)²=52(x2-y2), 因为52(x1-y1)能被4整除,再次运用定理1得
x2和y2同为偶数,设x2=2x3, y2=2y3, 则x=8x3, y=8y3, 代入得:
64[(x3)²+(y3)²]=208*8(x3-y3)
(x3)²+(y3)²=26(x3-y3) (3)
因为 y3=y/8, 而0将(3)式变形 (x3)²-26x3+(y3)²+26y3, 将其看作x3的一元二次方程,解得:
x3=13±√[169-y3*(26+y3)]
当y3=1时,x3=13±√142 不是整数
当y3=2时,x3=13±√113 不是整数
当y3=3时,x3=13±√82 不是整数
当y3=4时,x3=13±7= 20 或 6
当y3=5时,x3=13±√14 不是整数
所以有 x3=20 或 6, y3=4
x=8x3=160 或 48, y=8y3=32
所以原题的整数解为
x=48,y=32 和 x=160,y=32

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2002

2008