Mettetevi alla prova

Keccogrin
Determinare tutti gli interi positivi m per i quali sia (2*5^m+10)/(3^m+1) che
(9^m+1)/(5^m+5) sono interi.

SUGGERIMENTO: Il risultato è un solo numero m

Risposte
adaBTTLS1
benvenuto nel forum.
prima di andare avanti, metto il simbolo di dollaro nelle tue formule (togliendo altre tabulazioni), così ci saprai dire se sono esatte.
"Keccogrin":
Determinare tutti gli interi positivi m per i quali sia $(2*5^m+10)/(3^m+1)$ che
$(9^m+1)/(5^m+5)$ sono interi.

SUGGERIMENTO: Il risultato è un solo numero m

ciao.

Titania1

adaBTTLS1
@ Titania


Titania1
Non l'ho dimostrato ma posso provarci... (domani, magari, ora è un po' tardi :shock: )

Ovviamente anche a me sembrava abbastanza banale, ma Keccogrin parlava di una sola soluzione, quindi non mi sono neanche posta il problema!

Keccogrin
Titania, risposta esatta! m=1 è la soluzione ma voi sareste in grado di dimostrarlo?

blackbishop13
Io ho provato a dimostrarlo:

trovare $m in NN_0$ $/$ $\{((2*5^m + 10)/(3^m + 1)=p),((9^m + 1)/(5^m + 5)=q):}$ con $p,q in ZZ$

osservando che $2*5^m + 10=2(5^m + 5)$ e che $9^m=3^(2m)$ si ottiene sostituendo
$(3^2m + 1)/(3^m + 1)=pq$ si pone $3^m=x$ e $pq=n in ZZ$

$(x^2 + 1)/(x+1)=n$ da cui $2x^2 -nx +2 - n=0$ quindi $x=n/4$ $\pm$ $(sqrt(n^2 + 8n - 16))/4$

quindi $n^2 + 8n -16>0$ e $n<-10$ $vv$ $n>1$

ma affinchè $EE$ $x=3^m$ $in$ $NN_0$ deve essere $n^2 +8n - 16=c^2$ con $c$ $in$ $NN$ (per la risoluzione di questa equazione ho cercato aiuto nella sezione "Algebra, logica, teoria dei numeri e matematica discreta" con la voce "Ottenere un quadrato perfetto", spero che non venga considerato multi-posting, ma non credo...) comunque:

$(n+4)^2 -c^2= 32$ ha come condizioni $-21 perchè scrivendo in ordine i quadrati dei numeri naturali, si osserva che dopo $16^2$ la distanza tra due quadrati successivi è maggiore di 32.

si provano questi valori di n in $(n+4)^2 -32$ e quando si trova un quadrato, si ottiene un valore soluzione di n
si trovano quattro valori: $-13,-10,2,5$

si calcola allora poi $3^m=$$n/4$ $\pm$ $(sqrt(n^2 + 8n - 16))/4$
e si ottiene che l'unico valore di n che rende possibile trovare un valore di $m$ che sia $m$$in$$NN_0$ è $n=5$, prendendo poi il segno $+$ nel $\pm$ quindi si ottiene che $EE!$$m=1$ possibile soluzione del problema.
si sostituisce nel sistema di origine e si verifica che è effettivamente soluzione, ed è anche l'unica come appena osservato.

OSSERVAZIONE si ottiene $p=5$ e $q=1$ quindi come ci si aspettava $n=pq=5$

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