求所有的整数x使得下面的式子表示一个整数的平方:(1)25×x的平方-1320x+20 (2)36×x的平方+72x+6

1个回答

  • (1)25x^2-1320x+20

    令25x^2-1320x+20=R^2,R是整数.又(5x-132)^2 = 25x^2-1320x+20+17404.再令y=5x-132,y也是整数.则,y^2 = R^2 + 17404,得:(y+R)(y-R)=17404.将17404分解,得17404=229*19*2*2*1,所以有:

    (a):(y+R)(y-R)=17404*1=(-17404)*(-1)

    或(b):(y+R)(y-R)=8702*2=(-8702)*(-2)

    或(c):(y+R)(y-R)=4351*4=(-4351)*(-4)

    或(d):(y+R)(y-R)=916*19=(-916)*(-19)

    或(e):(y+R)(y-R)=458*38=(-458)*(-38)

    或(f):(y+R)(y-R)=229*76=(-229)*(-76)

    由这些公式可知,y+R=A,y-R=B,其中A、B是上面分解的数字,因此y=(A+B)/2.由于y是整数,A+B必须是偶数,所以上面的式子中,只有公式(b)和(e)是可能的.

    由公式(b)得,5x-132=y=+或-(8702+2)/2=+或-4352,解出一个整数x=-844.

    由公式(e)得,5x-132=y=+或-(458+38)/2=+或-248,解出一个整数x=76.

    (2)36x^2+72x+601

    36x^2+72x+601=36(x^2+2x+1)+565=36(x+1)^2+565=z^2,z为一个整数,x也是一个整数

    那么36(x+1)^2+565=z^2

    36(x+1)^2=z^2-565

    (x+1)^2=(z^2-565)/36.(1)

    这里已经限定了z的平方必须大于等于565(x+1的平方大于等于0)

    我们知道20的平方已经是400了,所以容易找出24^2=576,24是z能取到的最小值,

    看(1)式,左边是一个平方,右边必须也得是个平方,分母36已经是6的平方,所以

    z^2-565必须是一个平方数且必须是36的倍数才可能约掉分母36!而且这里的倍数也得是一个平方数,才能等于左边!

    设这个倍数是a^2,a是一个正整数(a=1,2,3,4,5.)

    (1)式的右边可以写成

    (z^2-565)=(a^2)*36=(6a)^2

    z^2=(6a)^2+565,a=1,2,3,4,5.

    (6a)^2+565是一个完全平方数!

    设y是一个整数满足:(y不等于0)

    (6a)^2+565=(6a+y)^2=(36a^2+12ya+y^2)----->12ya+y^2=565,这里要得到整数a,y为奇数

    若y=1,得a=47

    若y=3,a无整数解

    若y=5,a=9

    若y=7,a无整数解

    若y=9,a无整数解

    若y=11,a无整数解

    若y=13,a无整数解

    若y=15,a无整数解

    若y=17,a无整数解

    若y=19,a无整数解且a开始小于1,则之后都不可能

    所以综上得到可能的a有47和9,对应的z^2有80089----283的平方,3481---59的平方,对应的z是283和59(因为z只有平方在表达式里,所以也可以取负整数,即可能有-283和-59),对应的(x+1)^2的值有2209-----47的平方和81-----9的平方.

    同理这里47和9可以取负数,那么x可能的值有47-1=46,-47-1=-48,9-1=8,-9-1=-10

    最终我们得到满足条件的整数x有46,-48,8和-10