Gönderen Konu: Tübitak Lise Takım Seçme 2017 Soru 1  (Okunma sayısı 2374 defa)

Çevrimdışı Hüseyin Yiğit EMEKÇİ

  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 900
  • Karma: +6/-0
Tübitak Lise Takım Seçme 2017 Soru 1
« : Ekim 13, 2023, 07:05:42 öö »
$m, n$ pozitif tam sayı ve $p$ asal sayı olmak üzere; $$(m^3+n)(n^3+m)=p^3$$ ifadesini sağlayan tüm $(m,n,p)$ üçlülerini bulunuz.
« Son Düzenleme: Ocak 06, 2024, 01:09:42 öö Gönderen: geo »
''Uzman, çok dar bir alanda yapılabilecek tüm hataları yapmış kişidir.''   ~Niels Bohr

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.507
  • Karma: +15/-0
Ynt: Tübitak Lise Takım Seçme 2017 Soru 1
« Yanıtla #1 : Ekim 13, 2023, 11:28:25 öö »
$m,n\geq 1$ olduğundan $m^3+n,n^3+m>1$ olacaktır. Dolayısıyla $(m^3+n,n^3+m)=(p^2,p)$ veya $(p,p^2)$ olabilir. Eğer $m=n$ ise $(m^3+m)^2=p^3$ elde edilir fakat sağ taraf tamkare olmadığından çözüm gelmez. Genelliği bozmadan $m>n$ olsun. Bu durumda $m^3+n>n^3+m$ olacaktır çünkü $f(x)=x^3-x$ fonksiyonu $x\geq 1$ için artandır. Yani $(m^3+n,n^3+m)=(p^2,p)$ olmalıdır.

$m=p-n^3$ yazarsak, $$m^3+n=(p-n^3)^3+n=p^2 \implies n^9-n\equiv 0\pmod{p}$$ elde edilir. $p\mid n$ ise $n^3+m>p$ olacağından çelişki olacaktır. Yani $n^8\equiv 1\pmod{p}$'dir. $$n^8-1=(n-1)(n+1)(n^2+1)(n^4+1)\equiv 0\pmod{p}$$ olacaktır. $p=n^3+m>n^3$ olduğundan $n=1$ veya $p\mid n^4+1$ olacaktır.

$n^4\equiv -1\pmod{p}$ ise $$n(n^3+m)\equiv n^4+mn\equiv mn-1\pmod{p}$$ elde edilir. $mn>1$ olduğundan $mn-1\geq p$ olmalıdır. $$p^3=(m^3+n)(n^3+m)>m^3n^3\implies p>mn\geq p+1$$ çelişkisi elde edilir.

Kalan tek durum $n=1$ olmasıdır. Bu durumda $m=p-1$ olacağından $$m^3+n=(p-1)^3+1=p^2\implies p(p-1)(p-3)=0\implies p=3$$ elde edilir. Yani $(m,n,p)=(2,1,3)$ olacaktır. Simetriden dolayı tüm çözümler $(m,n,p)=(2,1,3),(1,2,3)$ bulunur.
« Son Düzenleme: Ocak 11, 2024, 12:19:26 öö Gönderen: geo »
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

 


Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal