Олимпиадная задача Канель-Белова для 8-11 классов по многочленам и делимости
Задача
Найдите все такие пары (x, y) целых чисел, что 1 + 2x + 22x+1 = y².
Решение
Поэтому в дальнейшем считаем, что x > 0, y > 0. Перепишем уравнение в виде 2x(1 + 2x+1) = (y – 1)(y + 1). Тогда числа y ± 1 чётны, причём одно делится на 4, а другое – нет. Поэтому x ≥ 3, и один из множителей делится на 2x–1 и не делится на 2x.
Отсюда y = 2x–1n + ε, где n нечётно, ε = ±1. При этом одно из чисел y – 1, y + 1 равно 2x–1n, а другое – 2x–1n + 2ε. Подставляя, получим
2x(1 + 2x+1) = 22x–2n² + 2xnε, то есть 1 – nε = 2x–2(n² – 8).
Если ε = 1, то это равенство невозможно.
При ε = –1, n + 1 = 2x–2(n² – 8) ≥ 2(n² – 8). Следовательно, n ≤ 3. Отсюда n = 3, x = 4, y = 23.
Ответ
(0, ±2), (4, ± 23).
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь