1.Cho p là số nguyên tố lớn hơn 3. Chứng minh rằng: x2 + y2 + z2 = 4p2 + 1 luôn tồn tại ít nhất một nghiệm nguyên dương.
Vì $p$ là số nguyên tố lớn hơn $3$ nên $p$ chia $3$ dư $1$ hoặc $p$ chia $3$ dư $2$
TH$1$ : $p$ chia cho $3$ dư $1$, tức là $p=3k+1$ ( $k\in N^{*}$ )
Ta có : $4p^{2}+1=4(3k+1)^{2}+1=4(9k^{2}+6k+1)+1=4k^{2}+(16k^{2}+8k+1)+(16k^{2}+16k+4)=(2k)^{2}=(4k+1)^{2}+(4k+2)^{2}$ (1)
Do đó nghiệm của phương trình là hoán vị của $2k,4k+1,4k+2$
TH$2$ : $p$ chia cho $3$ dư $2$, tức là $p=3k+2$ ( $k\in N^{*}$ )
Ta có : $4p^{2}+1=4(3k+2)^{2}+1=4(9k^{2}+12k+4)+1=(4k^{2}+8k+4)+(16k^{2}+16k+4)+(16k^{2}+24k+9)=(2k+2)^{2}+(4k+2)^{2}+(4k+3)^{2}$ (2)
Do đó nghiệm của phương trình là hoán vị của $2k+2,4k+2,4k+3$
Từ (1)(2) , bài toán được chứng minh
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi SieuNhanVang: 19-11-2013 - 19:26