Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tìm tất cả các số tự nhiên n để số:  2022^4n+2023^4n+2024^4n+2025^4n  là số chính phương

Giúp mình với!!!!!!
Tìm tất cả các số tự nhiên n để số:  2022^4n+2023^4n+2024^4n+2025^4n  là số chính phương?
2 trả lời
Hỏi chi tiết
255
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để số \(2022^{4n} + 2023^{4n} + 2024^{4n} + 2025^{4n}\) là số chính phương, ta cần tìm các giá trị của \(n\) sao cho tổng này là một bình phương của một số tự nhiên.

Ta biểu diễn số chính phương dưới dạng \(k^2\), với \(k\) là một số tự nhiên. Khi đó, ta có:

\[2022^{4n} + 2023^{4n} + 2024^{4n} + 2025^{4n} = k^2\]

Ta thấy rằng \(2023^{4n}\) và \(2024^{4n}\) có cùng số mũ \(4n\), nên ta có thể chia tổng trên cho \(2023^{4n}\) để đơn giản hóa bài toán:

\[\frac{2022^{4n}}{2023^{4n}} + \frac{2023^{4n}}{2023^{4n}} + \frac{2024^{4n}}{2023^{4n}} + \frac{2025^{4n}}{2023^{4n}} = \left(\frac{k}{2023^n}\right)^2\]

Đặt \(x = \frac{2022}{2023}\), \(y = \frac{2024}{2023}\), \(z = \frac{2025}{2023}\), ta có:

\[x^{4n} + 1 + y^{4n} + z^{4n} = \left(\frac{k}{2023^n}\right)^2\]

Ta thấy rằng \(x\), \(y\), \(z\) đều nhỏ hơn 1, nên ta có thể sử dụng định lý Fermat nhỏ để giải bài toán này.

Định lý Fermat nhỏ: Nếu \(p\) là một số nguyên tố và \(a\) là một số tự nhiên không chia hết cho \(p\), thì \(a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p}\).

Áp dụng định lý Fermat nhỏ, ta có:

\[x^{2023-1} \equiv 1 \pmod{2023}\]
\[y^{2023-1} \equiv 1 \pmod{2023}\]
\[z^{2023-1} \equiv 1 \pmod{2023}\]

Do đó, ta có:

\[x^{4n} \equiv 1 \pmod{2023}\]
\[y^{4n} \equiv 1 \pmod{2023}\]
\[z^{4n} \equiv 1 \pmod{2023}\]

Khi đó, ta có:

\[x^{4n} + 1 + y^{4n} + z^{4n} \equiv 1 + 1 + 1 + 1 \equiv 4 \pmod{2023}\]

Vậy, để tổng \(2022^{4n} + 2023^{4n} + 2024^{4n} + 2025^{4n}\) là số chính phương, ta cần tìm các giá trị của \(n\) sao cho \(4 \equiv 0 \pmod{2023}\).

Ta có \(2023 = 7 \times 17 \times 17\), nên ta cần tìm các giá trị của \(n\) sao cho \(4 \equiv 0 \pmod{7}\) và \(4 \equiv 0 \pmod{17}\).

Đối với \(4 \equiv 0 \pmod{7}\), ta có \(n \equiv 0 \pmod{7}\).

Đối với \(4 \equiv 0 \pmod{17}\), ta có \(n \equiv 0 \pmod{17}\).

Vậy, các giá trị của \(n\) thỏa mãn là \(n \equiv 0 \pmod{7}\) và \(n \equiv 0 \pmod{17}\).

Từ đó, ta có thể tìm được tất cả các số tự nhiên \(n\) thỏa mãn yêu cầu đề bài.
7
2
Ng Nhật Linhh
11/01 20:33:32
+5đ tặng
Gọi A = 2022^4n+2023^4n+2024^4n+2025^4n
khi n = 0 thì A = 4 là số chính phương
với n>0 thì ta có :
2023^4n chia 2022 dư 1
2024^4n chia 2022 dư 2^n
2025^4n chia 2022 dư 3^n
Khi đó để A là số chính phương thì 1+ 2^4n+3^4n chia hết cho 2022
1+ 2^4n + 3^4n = 1+ 16^n + 81^n
Để 1+16^n+ 81^n chia hết cho 2022 thì n lẻ        (1)
mà ta có 16^n +1 chia hết cho 3 vậy n chẵn        (2)
Vậy không có giá trị nào thoả mãn yêu cầu trên
Vậy n= 0 thoả mãn
 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
2
0
Tiến Dũng
11/01 20:35:39
+4đ tặng
Gọi A = 2022^4n+2023^4n+2024^4n+2025^4n
khi n = 0 thì A = 4 là số chính phương
với n>0 thì ta có :
2023^4n chia 2022 dư 1
2024^4n chia 2022 dư 2^n
2025^4n chia 2022 dư 3^n
Khi đó để A là số chính phương thì 1+ 2^4n+3^4n chia hết cho 2022
1+ 2^4n + 3^4n = 1+ 16^n + 81^n
Để 1+16^n+ 81^n chia hết cho 2022 thì n lẻ        (1)
mà ta có 16^n +1 chia hết cho 3 vậy n chẵn        (2)
=>không có giá trị nào thoả mãn yêu cầu trên
Vậy n= 0 thoả mãn

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Trắc nghiệm Toán học Lớp 7 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư