Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Tùy từng bài tập mà các em áp dụng một hay nhiều phương pháp để giải bài toán phương trình nghiệm nguyên.

Đang xem: Phương trình nghiệm nguyên dạng mũ

y2 – 2×2 = 1

Hướng dẫn:

Ta có y2 – 2×2 = 1 ⇒ y2 = 2×2 +1 ⇒ y là số lẻ

Đặt y = 2k + 1 (với k nguyên).Ta có (2k + 1)2 = 2×2 + 1

⇔ x2 = 2 k2 + 2k ⇒ x chẵn , mà x nguyên tố ⇒ x = 2, y = 3

Ví dụ 2: Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình

(2x + 5y + 1)(2|x| + y + x2  + x) = 105

 Hướng dẫn:

Ta có: (2x + 5y + 1)(2|x| + y + x2  + x) = 105

Ta thấy 105 lẻ ⇒ 2x + 5y + 1 lẻ ⇒ 5y chẵn ⇒ y chẵn

2|x| + y + x2  + x = 2|x| + y + x(x+ 1) lẻ

có x(x+ 1) chẵn, y chẵn ⇒ 2|x|  lẻ ⇒ 2|x| = 1 ⇒ x = 0

Thay x = 0 vào phương trình ta được

(5y + 1) ( y + 1) = 105 ⇔ 5y2 + 6y – 104 = 0

⇒ y = 4 hoặc y = $ displaystyle -frac{26}{5}$ ( loại)

Thử lại ta có x = 0; y = 4 là nghiệm của phương trình

II. Xem thêm: Khai Giảng Khóa Học Đấu Thầu Cơ Bản, Lịch Khai Giảng Các Khóa Đào Tạo Đấu Thầu Xem thêm: khóa học revit mep nâng cao Phương pháp 2 : Phương pháp phân tích

Thực chất là biến đổi phương trình về dạng:

g1 (x1, x2,…., xn­) h (x1, x2,…., xn­) = a

Ví dụ 3: Tìm nghiệm nguyên của phương trình

x4 + 4×3+ 6×2+ 4x = y2

Hướng dẫn: Ta có: x4 + 4×3+ 6×2+ 4x = y2 ⇔ x4 +4×3+6×2+4x +1- y2=1

⇔ (x+1)4 – y2 = 1 ⇔ <(x+1)2> <(x+1)2+y>= 1

⇔ $ displaystyle left{ egin{array}{l}(x+1)_{{}}^{2}-y=1\(x+1)_{{}}^{2}+y=1end{array} ight.$ hoặc $ displaystyle left{ egin{array}{l}(x+1)_{{}}^{2}-y=-1\(x+1)_{{}}^{2}+y=-1end{array}

ight.$

$ displaystyle left< egin{array}{l}1+y=1-y\-1+y=-1-yend{array} ight.$

⇒ y = 0 ⇒ (x+1)2 = 1 ⇔ x+1 = ±1 ⇒ x = 0 hoặc x = -2

Vậy ( x, y ) = ( 0, 0 ); ( – 2, 0 )

III. Phương pháp 3 : Phương pháp cực hạn

Sử dụng đối với 1 số bài toán vai trò của các ẩn bình đẳng như nhau:

Ví dụ 4: Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình:

5 ( x + y + z + t ) + 10 = 2 xyzt

Hướng dẫn:

Ta giả sử x ≥ y ≥ z ≥ t ≥ 1

Ta có: 5 ( x + y + z + t ) + 10 = 2 xyzt

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

⇒ (x- n) (x+ n) = 4 ⇒ x – n = x + n = ± 2 ⇒ x = ± 2

Vậy phương trình có nghiệm nguyên

(x, y) = (2; -5); (-2, 3)

Ví dụ 15: Tìm nghiệm nguyên của phương trình

x2 – (y+5)x + 5y + 2 = 0

Hướng dẫn:

Ta có x2 – (y+5)x + 5y + 2 = 0 coi y là tham số ta có phương trình bậc 2 ẩn x. Giả sử phương trình bậc 2 có 2 nghiệm x1, x2

Ta có: $ displaystyle left{ egin{array}{l}{{x}_{1}}+{{x}_{2}}=y+5\{{x}_{1}}{{x}_{2}}=5y+2end{array}
ight.$

⇒ $ displaystyle left{ egin{array}{l}5{{x}_{1}}+5{{x}_{2}}=5y+25\{{x}_{1}}{{x}_{2}}=5y+2end{array}
ight.$

⇒ 5 x1 + 5×2 – x1x2 = 23

⇔ (x1 -5) (x2 -5) = 2 Mà 2 = 1.2 = (-1)(-2)

⇒ x1 + x2 = 13 hoặc x1 + x2 = 7 ⇒ y = 8 hoặc y = 2

thay vào phương trình ta tìm được các cặp số

(x,y ) = (7, 8); (6, 8); (4, 2); (3, 2); là nghiệm của phương trình

X. Phương pháp 10 : Dùng bất đẳng thức

Ví dụ 16: Tìm nghiệm nguyên của phương trình

x2 –xy + y2 = 3

Hướng dẫn:

Ta có x2 –xy + y2 = 3 ⇔ (x- $ displaystyle frac{y}{2}$)2 = 3 – $ displaystyle frac{3y_{{}}^{2}}{4}$

Ta thấy (x- $ displaystyle frac{y}{2}$)2 = 3 – $ displaystyle frac{3y_{{}}^{2}}{4}$ ≥ 0

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Phương trình

You're Reading a Free Preview
Pages 6 to 9 are not shown in this preview.

You're Reading a Free Preview
Pages 13 to 21 are not shown in this preview.

thuvientoan.net xin gửi đến các bạn Phương trình nghiệm nguyên liên quan đến mũ và logarit của thầy Trần Trọng Trị.

Chuyên đề này kế thừa các kĩ năng thu gọn mối quan hệ giữa các biến đã biết như: f(u) = f(v), f(u) ≤ f(v), với f là hàm số đơn điệu trên một khoảng cho trước; đánh giá bằng các bất đẳng thức đơn giản; .... Từ đó sử dụng các kĩ thuật cơ bản liên quan đến các biến nguyên để giải một bài toán phương trình nghiệm nguyên. Hy vọng với chuyên đề nhỏ này, sẽ giúp các em có cái nhìn rõ hơn về một số dạng toán liên quan đến phương trình nghiệm nguyên.

Kèm theo tài liệu là đáp án và lời giải chi tiết cho từng câu hỏi. Hy vọng các bạn sẽ học được nhiều kiến thức bổ ích chuẩn bị cho kỳ thi sắp tới.

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Like fanpage của thuvientoan.net để cập nhật những tài liệu mới nhất: https://bit.ly/3g8i4Dt.

Tải tại đây.

THEO THUVIENTOAN.NET

Liên hệ


Tài liệu gồm 27 trang được biên soạn bởi tác giả Trần Trọng Trị (giáo viên Toán tiếp sức chinh phục kỳ thi tốt nghiệp THPT môn Toán năm học 2019 – 2020 trên kênh truyền hình Giáo dục Quốc gia VTV7), hướng dẫn phương pháp giải bài toán phương trình nghiệm nguyên liên quan đến mũ – logarit, một lớp bài toán vận dụng cao (VDC) thường xuất hiện trong đề thi thử THPT Quốc gia môn Toán.

1. Dạng 1: Có đúng một biến nguyên và rút được biến nguyên này theo biến còn lại. Đến đây, ta xét hàm để tìm miền giá trị cho biến nguyên đó.
2. Dạng 2: Khi phương trình rút gọn là phương trình bậc hai theo biến không nguyên. Ta sử dụngđiều kiện có nghiệm của phương trình bậc hai để tìm miền giá trị cho biến nguyên.
3. Dạng 3: Cả hai biến đều nguyên, trong đó có một biến nguyên thuộc tập K cho trước, với K có thể là một khoảng, một đoạn. Khi đó, ta cũng rút biến nguyên thuộc K theo biến còn lại để tìm miền giá trị cho biến đó. [ads]

4. Dạng 4: Cả hai biến đều nguyên, rút được biến này theo biến kia đưa về bài toán tìm điểm nguyên trên các đường cong đơn giản.


5. Dạng 5: Đưa phương trình về tổng các bình phương của hai biến nguyên.
6. Dạng 6: Đưa về phương trình tích của hai biến nguyên.
7. Dạng 7: Sử dụng tính chất chia hết.
8. Dạng 8: Đếm điểm nguyên trong các hình cơ bản.

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
26-07-2012, 12:45 AM
  #1

Moderator

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

 

Tham gia ngày: Jan 2012

Đến từ: LTVer

Bài gởi: 616

Thanks: 161

Thanked 234 Times in 157 Posts

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở mũ

Giải phương trình sau trên tập số nguyên không âm: $$2^x+3^y=z^2$$
[RIGHT][I][B]Nguồn: MathScope.ORG[/B][/I][/RIGHT]
 

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
26-07-2012, 06:52 AM
  #2

+Thành Viên+

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

 

Tham gia ngày: Dec 2011

Bài gởi: 528

Thanks: 560

Thanked 195 Times in 124 Posts

Trích:

Nguyên văn bởi Duvily

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Giải phương trình sau trên tập số nguyên không âm: $$2^x+3^y=z^2$$

Xét trường hợp:
  1. Nếu $y=0$ thì $3^y=1$. Khi đó phương trình thành $$2^x=z^2-1 \implies 2^x=(z-1)(z+1).$$
    • Nếu $x=0$ thì $(z-1)(z+1)=1$, hiển nhiên không thể tìm được $z$ thỏa mãn.
    • Nếu $x \ne 0$ thì $z-1,z+1$ có cùng tính chẵn lẻ, mà tích chúng chia hết cho $2$, nên cả $2$ số chia hết cho $2$. Đặt $z-1=2k \implies z+1=2(k+1)$, khi đó $(z-1)(z+1)=4k(k+1)=2^x$.Cũng lại thấy $k,k+1$ thì có một số chẵn, mà tích $4k(k+1)$ lũy thừa có cơ số là $2$ nên $k=1 \implies 4k(k+1)=8 \implies x= 3$. Ta tìm được $z=3$. Một nghiệm: $(x,y,z)=(3,0,3)$.
  2. Nếu $y \ne 0$ thì $3^y \equiv 0 \pmod{3}$, mà $z^2 \equiv 0,1 \pmod{3}$ nên suy ra $2^x \equiv 0,1 \pmod{3}$. Như vậy $x$ chẵn. Làm thế nào tiếp đây nhỉ ??

[RIGHT][I][B]Nguồn: MathScope.ORG[/B][/I][/RIGHT]
 

__________________
"People's dreams... will never end!" - Marshall D. Teach.

thay đổi nội dung bởi: pco, 26-07-2012 lúc 06:57 AM

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
26-07-2012, 12:02 PM
  #3

Moderator

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

 

Tham gia ngày: Jan 2012

Đến từ: LTVer

Bài gởi: 616

Thanks: 161

Thanked 234 Times in 157 Posts

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
26-07-2012, 05:05 PM
  #4

+Thành Viên+

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

Tham gia ngày: Jul 2011

Đến từ: Storm monarch's

Bài gởi: 144

Thanks: 77

Thanked 65 Times in 50 Posts

Trích:

Nguyên văn bởi pco

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Xét trường hợp:

  1. Nếu $y=0$ thì $3^y=1$. Khi đó phương trình thành $$2^x=z^2-1 \implies 2^x=(z-1)(z+1).$$
    • Nếu $x=0$ thì $(z-1)(z+1)=1$, hiển nhiên không thể tìm được $z$ thỏa mãn.
    • Nếu $x \ne 0$ thì $z-1,z+1$ có cùng tính chẵn lẻ, mà tích chúng chia hết cho $2$, nên cả $2$ số chia hết cho $2$. Đặt $z-1=2k \implies z+1=2(k+1)$, khi đó $(z-1)(z+1)=4k(k+1)=2^x$.Cũng lại thấy $k,k+1$ thì có một số chẵn, mà tích $4k(k+1)$ lũy thừa có cơ số là $2$ nên $k=1 \implies 4k(k+1)=8 \implies x= 3$. Ta tìm được $z=3$. Một nghiệm: $(x,y,z)=(3,0,3)$.
  2. Nếu $y \ne 0$ thì $3^y \equiv 0 \pmod{3}$, mà $z^2 \equiv 0,1 \pmod{3}$ nên suy ra $2^x \equiv 0,1 \pmod{3}$. Như vậy $x$ chẵn. Làm thế nào tiếp đây nhỉ ??

Do $x $ chẵn nên đặt $x=2k $ , trong đó $k $ là số tự nhiên. Từ đẳng thức ban đầu ta rút ra: $(z^2-2^k)(z^2+2^k)=3^y $ (1) Giả sử $(z^2-2^k,z^2+2^k) \neq 1 $ thì tồn tại p nguyên tố sao cho $z^2+2^k \equiv 0 (mod p), z^2-2^k \equiv 0 (mod p) $. Từ đó suy ra $(z^2-2^k)(z^2+2^k) \equiv 0 (mod p), (z^2+2^k)-(z^2-2^k) \equiv 0 (mod p) $ hay $3^y \equiv 0 (mod p), 2^{k+1} \equiv 0 (mod p) $, vô lí. Vậy $(z^2-2^k,z^2+2^k)=1 $. (2)

Từ (1), (2) suy ra $z^2+2^k=3^y $ và $z^2-2^k=1 $, dẫn đến $2z^2=3^y+1 $. Vì $2z^2 \equiv 0 (mod3) $ hoặc $2z^2 \equiv 2 (mod3) $ còn $3^y+1 \equiv 1 (mod 3) $ (chú ý $y \neq 0 $) nên vô lí.
[RIGHT][I][B]Nguồn: MathScope.ORG[/B][/I][/RIGHT]
 

__________________
Thượng đế có một cuốn sách chứa tất cả những lời giải ngắn nhất và hay nhất của mọi bài toán-P.Erdos

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
02-08-2012, 07:53 AM
  #5

+Thành Viên+

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

 

Tham gia ngày: Dec 2011

Bài gởi: 528

Thanks: 560

Thanked 195 Times in 124 Posts

Trích:

Nguyên văn bởi RAIZA

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Do $x $ chẵn nên đặt $x=2k $ , trong đó $k $ là số tự nhiên. Từ đẳng thức ban đầu ta rút ra: $(z^2-2^k)(z^2+2^k)=3^y $ (1) Giả sử $(z^2-2^k,z^2+2^k) \neq 1 $ thì tồn tại p nguyên tố sao cho $z^2+2^k \equiv 0 (mod p), z^2-2^k \equiv 0 (mod p) $. Từ đó suy ra $(z^2-2^k)(z^2+2^k) \equiv 0 (mod p), (z^2+2^k)-(z^2-2^k) \equiv 0 (mod p) $ hay $3^y \equiv 0 (mod p), 2^{k+1} \equiv 0 (mod p) $, vô lí. Vậy $(z^2-2^k,z^2+2^k)=1 $. (2)

Từ (1), (2) suy ra $z^2+2^k=3^y $ và $z^2-2^k=1 $, dẫn đến $2z^2=3^y+1 $. Vì $2z^2 \equiv 0 (mod3) $ hoặc $2z^2 \equiv 2 (mod3) $ còn $3^y+1 \equiv 1 (mod 3) $ (chú ý $y \neq 0 $) nên vô lí.

Cái này sai từ đầu rùi
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Nếu đặt $x=2k$ thì phương trình thành $$3^y=(z-2^k)(z+2^k)$$
[RIGHT][I][B]Nguồn: MathScope.ORG[/B][/I][/RIGHT]
 

__________________
"People's dreams... will never end!" - Marshall D. Teach.

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
08-08-2012, 03:27 PM
  #6

+Thành Viên+

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

 

 

Tham gia ngày: Dec 2011

Bài gởi: 528

Thanks: 560

Thanked 195 Times in 124 Posts

Có thể tham khảo một số cách giải khác tại [Only registered and activated users can see links. ].
[RIGHT][I][B]Nguồn: MathScope.ORG[/B][/I][/RIGHT]
 

__________________
"People's dreams... will never end!" - Marshall D. Teach.

Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ
 
Phương trình nghiệm nguyên chứa ẩn ở số mũ

[page compression: 62.86 k/70.67 k (11.05%)]