(1)是否存在正整数m,n,使得m(m+2)=n(n+1)?

1个回答

  • 解题思路:(1)m(m+2)=n(n+1)可以变化成(m+1)2=n2+n+1,若存在,则n2+n+1即是一个平方数,即可判断;

    (2)当k=3时,利用与(1)相同的方法即可证明;

    当k≥4时,可以分k是偶数与奇数两种情况进行讨论,当k是偶数时,可以设k=2t(t是不小于2的整数),代入式子进行讨论;当k是奇数时,可以设k=t+1(t是不小于2的整数),代入即可判断.

    (1)答案是否定的.若存在正整数m,n,使得m(m+2)=n(n+1),则(m+1)2=n2+n+1,显然n>1,于是n2<n2+n+1<(n+1)2,所以,n2+n+1不是平方数,矛盾. (5分)

    (2)当k=3时,若存在正整数m,n,满足m(m+3)=n(n+1),则4m2+12m=4n2+4n,(2m+3)2=(2n+1)2+8,(2m+3-2n-1)(2m+3+2n+1)=8,(m-n+1)(m+n+2)=2,而m+n+2>2,故上式不可能成立. (10分)

    当k≥4时,若k=2t(t是不小于2的整数)为偶数,取m=t2-t,n=t2-1则m(m+k)=(t2-t)(t2+t)=t4-t2

    n(n+1)=(t2-1)t2=t4-t2,因此这样的(m,n)满足条件.若k=2t+1(t是不小于2的整数)为奇数,取

    m=

    t2−t

    2,n=

    t2+t−2

    2则m(m+k)=

    t2−t

    2(

    t2−t

    2+2t+1)=[1/4](t4+2t3-t2-2t),n(n+1)=

    t2+t−2

    2 •

    t2+t

    2=[1/4](t4+2t3-t2-2t),因此这样的(m,n)满足条件.综上所述,当k=3时,答案是否定的;当k≥4时,答案是肯定的.

    (15分)

    点评:

    本题考点: 奇数与偶数;完全平方式;反证法.

    考点点评: 本题主要考查了整数的奇偶性,正确对k的范围进行分类,根据k的奇偶性对已知的式子m(m+k)=n(n+1)进行变形是解题的关键.