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[数学] 新知杯培训题 - 求助

提供思路,供参考。

2k^2+3k+2=m^2
得(k+1)(2k+1)=(m-1)(m+1)
为简便,用p=k+1代替k,用n=m-1代替m,
得 p(2p-1)=n(n+2)
这里p和2p-1互质

(1) p为偶数,则n必为偶数
   设n=2q
   p(2p-1)=2q(2q+2)=4q(q+1)
   因p为偶数,2p-1为奇数,且q,q+1互质
   得(p/4)*(2p-1)=q(q+1)
   必有p/4=q 和 2p-1=q+1
    即 8q-1=q+1,得7q=2
  故此种情况部成立

(2)p为奇数,则n必为奇数
   因为n,n+2互质
   必有 p=n 和 2p-1=n+2
   解得,p=3
   即 k=2

[ 本帖最后由 童爸0928 于 2010-1-27 17:17 编辑 ].

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回复 4#冬瓜爸爸 的帖子

冬瓜爸太客气了,我有时也现学现卖。
上题的“必有”确实用的不严密,这个“必有”需要证明的(反证法可证明出答案小于1或非整数,其它方法也可证明的出)。

这个题答案是2,5

做法和上题类似,就是简单了些。这题也是要知道两个大于1的连续自然数互质,(上个题还要知道两个连续奇数互质)

p(p+1)/2+1=m^2
得p(p+1)/2=(m-1)(m+1)

(1)p是偶数,有
  (p/2)(p+1)=(m-1)(m+1)
  p,p+1互质,所以p/2,p+1互质,m-1,m+1互质
  所以 p/2=m-1 和 p+1=m+1
  解得 p=2
(2)p是奇数,有
  ((p+1)/2)*p=(m-1)(m+1)
  同理,(p+1)/2=m-1和 p=m+1
  解得,p=5

[ 本帖最后由 童爸0928 于 2010-1-28 10:33 编辑 ].

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就按照7楼的思路,简单证明一下第一个题,供参考。原来我第一题作得稍复杂了点。
第二个题需要分奇偶数讨论,证法类似

(2k+1)(k+1)=(x-1)(x+1)
首先这里2k+1,k+1互质, x-1,x+1互质
另外,假设还有其它解
(1) 若p(p>1)是k+1因子,则有
   ((k+1)/p)*(p(2k+1))=(x-1)(x+1)
   必存在一个p满足
    (k+1)/p=x-1 和 p(2k+1)=x+1
   解得 k=(p-1)/(2p^2+1)<1
   所以矛盾
(2)若p(p>1)是2k+1的因子,则有
   ((2k+1)/p)*(p(k+1))=(x-1)(x+1)
   必存在一个p满足
    (2k+1)/p=x-1  和 p(k+1)=x+1
   得  k=(2p-p^2+1)/(p^2-2)
   分子 2p-p^2+1=-(p-1)^2+2
   可知,p>=3时,分子<0,所以不成立
   对于p=2,解得k=3/2,不是整数解

[ 本帖最后由 童爸0928 于 2010-1-28 15:22 编辑 ].

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回复 9#冬瓜爸爸 的帖子

第二个题除了除了类似第一个题的证法(虽然思路简单,但比较繁琐),另提供一个思路,供参考
a*b=c*d
d-c=2
若a存在一个因子q(q>=2)
(a/q)*(qb)=c*d
无论q怎么配,都会导致qb-a/q > 2
所以矛盾(与d-c=2矛盾),
因此,无论怎样都找不到qb=c,a/q=d,所以q=1

[ 本帖最后由 童爸0928 于 2010-1-28 16:56 编辑 ].

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回复 13#冬瓜爸爸 的帖子

其实用第二个证法也可以,左边无论怎么配,两数之差都大于2。而右边两数之差等于2。.

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