به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
260 بازدید
در دبیرستان توسط MahdiyarKarimi (208 امتیاز)

مـعـادلـه $ 2^{x} + 2 x^{2}= y^{2} $ در مـجـمـوعـه‌ی اعـداد صـحـیـح چـنـد جـواب دارد؟

  1. $ 1 $
  2. $ 2 $
  3. $ 4 $
  4. $ 6 $
  5. جواب ندارد.

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
انتخاب شده توسط MahdiyarKarimi
 
بهترین پاسخ

$$2^x=y^2-2x^2 \in Z \Rightarrow x \in W$$

به سادگی می توان نشان داد که:

$$(x,y)=(0,-1),(0,1),(1,-2),(1,-2)$$

جوابهای معادله هستند.حالا توجه کنید که برای $x=2,4$ عبارت $2^x+2x^2$ مربع کامل نیست و برای اعداد زوج بزرگتر از $6$ به به صورت $x=2k$ داریم:

$$(2^k)^2<2^{2k}+2(2k)^2<(2^k+1)^2$$

پس اگر $x \geq 2$ زوج باشد، معادله جواب ندارد.حالا اگر $x=2k+1>1$ آنگاه به راحتی می توان نشان داد که:

$$2||2^x+2x^2$$

یعنی بزرگترین توانی از $2$ که $2^x+2x^2$ را میشمارد مساوی $1$ است.پس در تجزیۀ $2^x+2x^2$ به عامل های اول توان $2$ مساوی $1$ است و این یعنی $2^x+2x^2$ مربع کامل نیست.

بنابر این معادله فقط چهار جواب دارد.

$ \Box $

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...