Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(x+y=m+n\Rightarrow n=x+y-m\)
\(\Rightarrow S=x^2+y^2+m^2+\left(x+y-m\right)^2\)
\(=x^2+y^2+m^2+(x^2+y^2+m^2+2xy-2mx-2my)\)
\(=x^2+y^2+m^2+(x^2+y^2+m^2+2xy-2mx-2my)\)
\(=x^2+y^2+m^2+x^2+y^2+m^2+2xy-2mx-2my\)
\(=\left(x^2+2xy+y^2\right)+\left(m^2-2mx+x^2\right)+\left(m^2-2my+y^2\right)\)
\(=\left(x+y\right)^2+\left(m-x\right)^2+\left(m-y\right)^2\)
Vì x, y, m, n \(\in\) Z nên x + y; m - x; m - y là số nguyên
Vậy S luôn bằng tổng các bình phương của 3 số nguyên
Bài 1 :
Phương trình <=> 2x . x2 = ( 3y + 1 ) 2 + 15
Vì \(\hept{\begin{cases}3y+1\equiv1\left(mod3\right)\\15\equiv0\left(mod3\right)\end{cases}\Rightarrow\left(3y+1\right)^2+15\equiv1\left(mod3\right)}\)
\(\Rightarrow2^x.x^2\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow x^2\equiv1\left(mod3\right)\)
( Vì số chính phương chia 3 dư 0 hoặc 1 )
\(\Rightarrow2^x\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow x\equiv2k\left(k\inℕ\right)\)
Vậy \(2^{2k}.\left(2k\right)^2-\left(3y+1\right)^2=15\Leftrightarrow\left(2^k.2.k-3y-1\right).\left(2^k.2k+3y+1\right)=15\)
Vì y ,k \(\inℕ\)nên 2k . 2k + 3y + 1 > 2k .2k - 3y-1>0
Vậy ta có các trường hợp:
\(+\hept{\begin{cases}2k.2k-3y-1=1\\2k.2k+3y+1=15\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}2k.2k=8\\3y+1=7\end{cases}\Rightarrow}k\notinℕ\left(L\right)}\)
\(+,\hept{\begin{cases}2k.2k-3y-1=3\\2k.2k+3y+1=5\end{cases}\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}2k.2k=4\\3y+1=1\end{cases}\Rightarrow}\hept{\begin{cases}k=1\\y=0\end{cases}\left(TM\right)}}\)
Vậy ( x ; y ) =( 2 ; 0 )
Bài 3:
Giả sử \(5^p-2^p=a^m\) \(\left(a;m\inℕ,a,m\ge2\right)\)
Với \(p=2\Rightarrow a^m=21\left(l\right)\)
Với \(p=3\Rightarrow a^m=117\left(l\right)\)
Với \(p>3\)nên p lẻ, ta có
\(5^p-2^p=3\left(5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}\right)\Rightarrow5^p-2^p=3^k\left(1\right)\) \(\left(k\inℕ,k\ge2\right)\)
Mà \(5\equiv2\left(mod3\right)\Rightarrow5^x.2^{p-1-x}\equiv2^{p-1}\left(mod3\right),x=\overline{1,p-1}\)
\(\Rightarrow5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}\equiv p.2^{p-1}\left(mod3\right)\)
Vì p và \(2^{p-1}\)không chia hết cho 3 nên \(5^{p-1}+2.5^{p-2}+...+2^{p-1}⋮̸3\)
Do đó: \(5^p-2^p\ne3^k\), mâu thuẫn với (1). Suy ra giả sử là điều vô lý
\(\rightarrowĐPCM\)
\(x+y=m+n\Rightarrow x+y-m-n=0\Rightarrow2x\left(x+y-m-n\right)=0\)
Do đó: \(S=x^2+y^2+m^2+n^2+2x\left(x+y-m-n\right)\)
\(S=x^2+y^2+m^2+n^2+2x^2+2xy-2xm-2xn\)
\(S=\left(x^2+2xy+y^2\right)+\left(x^2-2xm+m^2\right)+\left(x^2-2xn+n^2\right)\)
\(S=\left(x+y\right)^2+\left(x-m\right)^2+\left(x-n\right)^2\)
Vậy \(x^2+y^2+m^2+n^2\) bằng tổng bình phương của ba số nguyên