Номер 1288

ГДЗ по алгебре 8 класс, Макарычев 2024, страница 283

№ Уравнение Пелля, бесконечность решений

Пара чисел x=3x=3, y=2y=2 является решением уравнения (x+y2)(x−y2)=1(x+y\sqrt{2})(x-y\sqrt{2})=1. Покажите, что существует бесконечно много других пар натуральных чисел, удовлетворяющих этому уравнению.

Решение

Проверим данную пару: , при , получаем — равенство выполняется.

Возведём обе части равенства в -ю степень ( — натуральное число):

.

По формуле бинома Ньютона раскрывается в сумму слагаемых вида : слагаемые с чётным дают рациональные числа, а слагаемые с нечётным содержат множитель . Собирая их вместе, получаем

для некоторых натуральных чисел и . Заменив в биноме на (коэффициенты при этом не меняются, меняются лишь знаки нечётных слагаемых), получаем

.

Тогда

,

то есть — пара тоже является решением уравнения .

Так как , степени с ростом неограниченно возрастают, поэтому числа и при разных различны (строго возрастают), а значит получаем бесконечно много различных пар натуральных чисел.

Приведём несколько первых пар: при — , (исходная пара); при : , значит , (проверка: ); при : , значит , (проверка: ). Продолжая этот процесс, получаем сколько угодно новых пар.

Ответ

пары , где , , дают бесконечно много решений; например, , , , …

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото