Главная / 7 класс / Алгебра Макарычев / Номер 1233

Номер 1233 — ГДЗ Алгебра 7 класс Макарычев

Найдите все простые числа pp и qq, для которых p22q2=1p^2 - 2q^2 = 1.

Краткое решение

Перепишем уравнение: p21=2q2(p1)(p+1)=2q2p^2 - 1 = 2q^2 \Rightarrow (p - 1)(p + 1) = 2q^2.

1) Если p=3p = 3, то 322q2=191=2q2q2=4q=23^2 - 2q^2 = 1 \Rightarrow 9 - 1 = 2q^2 \Rightarrow q^2 = 4 \Rightarrow q = 2. Пара (3; 2) — решение.

2) Если p>3p > 3, то pp — нечётно. Тогда p1p - 1 и p+1p + 1 — последовательные чётные числа, их произведение делится на 8. Значит, 2q22q^2 делится на 8, откуда q2q^2 делится на 4, т.е. qq чётно. Единственное чётное простое число — 2. При q=2q = 2 получаем p=3p = 3.

Ответ: p = 3, q = 2.

Подробное решение

📚 Теория: Свойства простых чисел

Для решения уравнений в простых числах часто используется анализ чётности. Единственное чётное простое число — это 2. Все остальные простые числа нечётные. Также используется свойство делимости произведения последовательных чётных чисел на 8.

Проанализируем уравнение p22q2=1p^2 - 2q^2 = 1, где pp и qq — простые числа.

1. Исследование малых значений

Если p=2p = 2 (наименьшее простое число):

222q2=142q2=12q2=32^2 - 2q^2 = 1 \Rightarrow 4 - 2q^2 = 1 \Rightarrow 2q^2 = 3

Уравнение не имеет решений в целых числах.

Если p=3p = 3:

322q2=192q2=12q2=8q2=43^2 - 2q^2 = 1 \Rightarrow 9 - 2q^2 = 1 \Rightarrow 2q^2 = 8 \Rightarrow q^2 = 4

Отсюда q=2q = 2. Число 2 является простым, поэтому пара (3;2)(3; 2) — решение.

2. Анализ для p > 3

Если pp — простое число больше 3, то оно обязательно нечётное. Представим уравнение в виде:

p21=2q2(p1)(p+1)=2q2p^2 - 1 = 2q^2 \Rightarrow (p - 1)(p + 1) = 2q^2

Поскольку pp нечётно, то числа p1p - 1 и p+1p + 1 являются последовательными чётными числами. Произведение двух последовательных чётных чисел всегда делится на 8.

3. Ограничение для q

Так как левая часть (p1)(p+1)(p - 1)(p + 1) делится на 8, то и правая часть 2q22q^2 должна делиться на 8:

2q28q24q22q^2 \vdots 8 \Rightarrow q^2 \vdots 4 \Rightarrow q \vdots 2

Единственное простое число, которое делится на 2 — это само число 2. Значит, q=2q = 2. Но при q=2q = 2 мы уже нашли значение p=3p = 3.

Вывод: единственная пара простых чисел, удовлетворяющая условию — (3; 2).

← Вернуться к содержанию
Загрузка комментариев...