若m,n∈正整数,试求出所有有序整数对(m,n),使得(n^3+1)/(mn-1)∈整数

1个回答

  • 答案是:(1,2)(1,3)(2,5)(3,5)(2,2)(2,1)(3,1)(5,2)(5,3) 共九对.

    大体是由对称性知m和n一样,然后用同余的知识解.

    参见《高中数学竞赛培优教程(专题讲座)》(浙江大学出版社)第20页【例2.5】.

    已知(mn-1)|(n^3+1)

    因为(mn-1,m)=1,所以(mn-1,m^3)=1

    所以由(mn-1)|(n^3+1)可以得出(mn-1)|(n^3+1)*m3

    但(n^3+1)*m&3=(m^3*n^3-1)+(m^3+1)

    又因为(mn-1)|(m^3*n^3-1),所以(mn-1)|(m^3+1)

    若m=n,则(n^3+1)/(mn-1)=(m^3+1)/(n^2-1)=n+1/(n-1),即1/(n-1)是整数,只能是n=2,答案是(2,2)

    若mn,不妨设m>n

    若n=1,则2/(m-1)是整数,m=2,3,此时答案是(2,1),(3,1)

    若m>n>=2,因n^3+1对n同余1,mn-1对n同余-1,

    令n^3+1=q(mn-1),必有q对n同余-1,故可设q=kn-1,于是

    kn-1=(n^3+1)/(mn-1)