Cách 3 :
x+y > 0 và 1/x + 1/y = (x+y)/xy > 0 => xy > 0 mà x+y > 0 => x > 0, y > 0
đặt x = a/b ; y = c/d với a, b, c, d nguyên dương; (a,b) = 1 ; (c,d) = 1
Có:
x+y = a/b + c/d = (ad+bc)/bd = m
1/x+1/y = b/a + d/c = (ad+bc)/ac = n ; với m, n nguyên dương
=> { ad + bc = mbd (1*)
---- { ad + bc = nac (2*)
*-* (2*) => d + bc/a = nc => bc chia hết cho a
mà a và b nguyên tố cùng nhau (hay kí hiệu là (a,b) = 1) nên c chia hết cho a
*-* (2*) => ad/c + b = na => ad chia hết cho c
lại có (d,c) = 1 nên a chia hết cho c
từ hai điều trên ta có a = c
*-* (1*) => ad/b + c = md => ad chia hết cho b
mà (a,b) = 1 nên d chia hết cho b
*-* (1*) => a + bc/d = mb => bc chia hết cho d
cũng có (c,d) = 1 nên b chia hết cho d
từ 2 điều trên (b chia hết cho d và d chia hết cho b) => b = d
từ đây ta có kết luận: x = a/b = c/d = y
ta ghi lại giả thiết:
x+y = 2x = 2(a/b) = m (1**)
1/x + 1/y = 2/x = 2(b/a) = n (2**)
lấy (1**) * (2**) => 4 = mn ; với m, n nguyên dương ta có các khã năng là:
* m = n = 2 => 2x = 1 => x = 1
* { m = 1 ; n = 4 => { 2x = 1 ; 2/x = 4 => x = 1/2
* { m = 4 ; n = 1 => { 2x = 4 ; 2/x = 1 => x = 2
tóm lại có 3 cặp số hữu tỉ (x, y) thỏa mản là: (1,1) ; (1/2, 1/2) ; (2,2)