Toán 9 Phương trình nghiệm nguyên

Darkness Evolution

Duke of Mathematics
Thành viên
27 Tháng năm 2020
620
1,103
146
17
Vĩnh Phúc
THCS Vĩnh Yên
Lời giải có hơi dài... Chưa nghĩ đc cách nào gọn hơn
Dễ thấy, nếu $(a,b)$ là một nghiệm của phương trình thì $(a,-b)$ cũng là một nghiệm của phương trình
Nên ta chỉ xét $b\ge 0$
Nếu $a=0$ thì $b=0$
Nếu $a>0$ thì ta có:
$b^2=a^4+280a>a^4$
$\Rightarrow b>a^2 \Rightarrow b=a^2+x$ $(x\in \mathbb{N^*})$
Khi đó, $(a^2+x)^2=a^4+280a$ $\Leftrightarrow a^4+2xa^2+x^2=a^4+280a$
$\Leftrightarrow 2xa^2-280a+x^2=0$
$\Rightarrow \Delta ^{'}=140^2-2x^3 \ge 0$
$\Leftrightarrow x<22$
Gọi $a_1;a_2$ là hai nghiệm của phương trình trên. Theo định lý Viet,
[tex]\left\{\begin{matrix} a_1+a_2=\frac{140}{x}\in \mathbb{N}^{*}\\a_1 \cdot a_2=\frac{x}{2}\in \mathbb{N}^{*} \end{matrix}\right.[/tex]
Suy ra $x \in {2;4;10;14;20}$
Xét các thể loại $x$ chỉ có $x=20$ thì phương trình có nghiệm nguyên là $a=5( a \neq 2)$
Khi đó, $b=a^2+x=45$
Nếu $a>0$ thì ta có:
$b^2=a^4+280a<a^4$
$\Rightarrow b<a^2 \Rightarrow b=|a^2-x|$ $(x\in \mathbb{N^*})$
Khi đó, $(a^2-x)^2=a^4+280a$ $\Leftrightarrow a^4-2xa^2+x^2=a^4+280a$
$\Leftrightarrow 2xa^2+280a-x^2=0$
$\Rightarrow \Delta ^{'}=140^2+2x^3 \ge 0$(Luôn đúng với mọi $x>0$)
Gọi $a_1;a_2$ là hai nghiệm của phương trình trên. Theo định lý Viet,
[tex]\left\{\begin{matrix} a_1+a_2=\frac{-140}{x}\in \mathbb{N}^{*}\\a_1 \cdot a_2=\frac{-x}{2}\in \mathbb{N}^{*} \end{matrix}\right.[/tex]
Suy ra $x \in {2;4;10;14;20;28;70;140}$
Xét các thể loại $x$ thì có $x=28; x=70$ thì phương trình có nghiệm nguyên là $a=-7;a=5 ( a \neq 2)$
Với $a=-7$ thì $b=|(-7)^2-28|=21$
Với $a=5$ thì $b=|5^2-70|=45$
Phương trình có tập nghiệm $(a;b) \in {(0;0), (5;45), (-7;21)}$
(P/s: Lần đầu sử dụng định lí Viet để giải phương trình nghiệm nguyên =))
 
Top Bottom