Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tìm số nguyên dương n nhỏ nhất sao cho n+1,2n+1,5n+1 đều là số chính phương

Tìm số nguyên dương n nhỏ nhất sao cho n+1,2n+1,5n+1 đều là số chính phương

1 trả lời
Hỏi chi tiết
5
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tìm số nguyên dương \( n \) nhỏ nhất sao cho \( n + 1 \), \( 2n + 1 \), và \( 5n + 1 \) đều là số chính phương, ta sẽ thiết lập bài toán theo các bước sau:

1. Đặt \( n + 1 = a^2 \) cho một số nguyên dương \( a \). Từ đó ta có \( n = a^2 - 1 \).

2. Thay vào biểu thức thứ hai:
\[
2n + 1 = 2(a^2 - 1) + 1 = 2a^2 - 2 + 1 = 2a^2 - 1
\]
Đặt \( 2a^2 - 1 = b^2 \) cho một số nguyên dương \( b \). Vậy ta có:
\[
2a^2 - b^2 = 1 \tag{1}
\]

3. Thay vào biểu thức thứ ba:
\[
5n + 1 = 5(a^2 - 1) + 1 = 5a^2 - 5 + 1 = 5a^2 - 4
\]
Đặt \( 5a^2 - 4 = c^2 \) cho một số nguyên dương \( c \). Vậy ta có:
\[
5a^2 - c^2 = 4 \tag{2}
\]

Bây giờ, ta cần giải hệ phương trình (1) và (2). Và ta sẽ bắt đầu với phương trình (1):

### Giải phương trình (1):

Phương trình (1) có dạng giống phương trình Pell:
\[
2a^2 - b^2 = 1.
\]
Có thể giải bằng cách thử nghiệm các giá trị \( a \):

- Nếu \( a = 1 \):
\[
2(1)^2 - b^2 = 1 \implies b^2 = 1 \implies b = 1.
\]

- Nếu \( a = 2 \):
\[
2(2)^2 - b^2 = 1 \implies 8 - b^2 = 1 \implies b^2 = 7 \quad \text{(không phải số chính phương)}.
\]

- Nếu \( a = 3 \):
\[
2(3)^2 - b^2 = 1 \implies 18 - b^2 = 1 \implies b^2 = 17 \quad \text{(không phải số chính phương)}.
\]

- Nếu \( a = 4 \):
\[
2(4)^2 - b^2 = 1 \implies 32 - b^2 = 1 \implies b^2 = 31 \quad \text{(không phải số chính phương)}.
\]

- Nếu \( a = 5 \):
\[
2(5)^2 - b^2 = 1 \implies 50 - b^2 = 1 \implies b^2 = 49 \implies b = 7.
\]

Có \( (a, b) = (5, 7) \).

### Giải phương trình (2) với \( a = 5 \) và \( b = 7 \):

Giờ ta thế vào phương trình (2):
\[
5(5)^2 - c^2 = 4 \implies 125 - c^2 = 4 \implies c^2 = 121 \implies c = 11.
\]

Cuối cùng, ta đã tìm được giá trị \( a = 5 \), \( b = 7 \), \( c = 11 \).

### Tính giá trị \( n \):
Bây giờ ta tính \( n \):
\[
n = a^2 - 1 = 5^2 - 1 = 25 - 1 = 24.
\]

### Kiểm tra:
- \( n + 1 = 24 + 1 = 25 = 5^2 \) (số chính phương).
- \( 2n + 1 = 2(24) + 1 = 48 + 1 = 49 = 7^2 \) (số chính phương).
- \( 5n + 1 = 5(24) + 1 = 120 + 1 = 121 = 11^2 \) (số chính phương).

Vậy số nguyên dương \( n \) nhỏ nhất sao cho \( n + 1 \), \( 2n + 1 \), và \( 5n + 1 \) đều là số chính phương là:

\[
\boxed{24}.
\]
1
0
Hưngg
hôm qua
+5đ tặng

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

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

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