styczeń 2024

Zad. 1. Liczby x i y są naturalne i większe od trzech, a także spełniają warunek

x2+y= 2(x6)2+2(y+1)2.
 Ile wynosi x2 + y4?

Zad. 2. Wykaż, że dla każdej liczby całkowitej n, liczba n5/5 + n3/3 + 7n/15 jest całkowita.

Zad. 3. Liczby całkowite a, b, c są całkowite i spełniają warunek (xy)(yz)(zx)=x+y+z. Przez jaką największą potęgę trójki musi być podzielna liczba x+y+z?

 

Wyniki: 

W tym miesiącu 12 pkt. zdobył Szymon Michalik, SP 3 Przymierza Rodzin Warszawa.

 

Odpowiedzi: 

 Zad. 1. Po przekształceniu otrzymamy:

 

(y2−1)2−(x−12)2=4y−69
(y2−1−(x−12))(y2−1+(x−12))=4y−69
(y2x+11)(y2+x−13)=4y−69.
Gdyby prawa strona była dodatnia, to y≥18, ale wtedy (y2+x−13) > 4y−69, co prowadzi do sprzeczności (w liczbach całkowitych jest to niemożliwe). Zauważmy ponadto, że analiza podzielności obu stron przez potęgi dwójki prowadzi do wniosku, że y jest nieparzysta (dlaczego?). Kilka pozostałych wartości y sprawdzamy ręcznie, trzymując jedynie x=37 dla y=5. 

 

Zad. 2. Wystarczy pokazać (dlaczego?), że liczba 3n5+5n3+7n jest podzielna przez 15. Ale 3n5+5n3+7n = 3(n5n)+5(n3n)+15n. Łatwo można wykazać, że nawiasy są podzielne odpowiednio przez 5 i 3. 

Zad. 3. Załóżmy, że liczba ta nie jest podzielna przez trzy. Wtedy żaden z nawiasów nie może być podzielny przez trzy, a zatem liczby x, y, z mają różne reszty z dzielenia przez trzy. Ale wtedy x+y+z jest podzielne przez trzy, co stanowi sprzeczność. Wiemy więc, że ta liczba musi być wielokrotnością trójki. Oznacza to, że liczby x,y,z mają taką samą resztę z dzielenia przez trzy, a więc w iloczynie (xy)(yz)(zx) trójka występuje co najmniej trzy razy. Zatem x+y+z musi być podzielna przez 27. Pozostaje pokazać, że nie musi być ona podzielna przez wyższe potęgi trójki. Istotnie, dla x=15, y=18, z=21 równość jest spełniona, a suma tych liczb wynosi 54.

 

 

Powrót na górę strony