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Probar que no hay números enteros positivos$x$ y$y$ tales que$x^3 + y^3 = 10^3$.

Demostrar que no existen enteros positivos $x$ $y$ tal que $x^3 + y^3 = 10^3$.

Esta es una tarea de la pregunta, y entiendo que su parte del Último Teorema de Fermat, pero cuando miré que para tratar de averiguar la tarea, me di cuenta de que es más allá de lo que hemos aprendido en clase hasta el momento. Tenemos que probar esto, pero la única manera en que puedo pensar es por agotamiento, lo cual sería extremadamente larga. Cualquier pequeño empujón en la dirección correcta sería apreciada. Gracias!

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Lubin Puntos 21941

Aquí está la manera más estúpida de hacerlo:$10^3$ es sólo mil, y sólo hay nueve cubos menos que eso. Ellos son el $1$$8$$27$$64$$125$$216$$343$$512$$729$$500$$512$$729$$488$$271$%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Puesto que todos son inferiores a% #% #% excepto% #% #% y% #% #%, solo necesita comprobar si% #% #% o% #% #% está en la lista.

3voto

Bolt_Head Puntos 635

Ambos$x$ y$y$ son impares, o ambos son pares. Todavía no he descubierto el caso impar, pero aquí está el caso par:

Incluso:

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Tenga en cuenta que dado que$(2a)^3+(2b)^3 = 10^3 \implies a^3 + b^3 = 125 \implies (a+b)(a^2 + ab + b^2) = 5 \cdot 25$ y$x$ son enteros positivos, escribir el RHS como$y$ no funcionaría.

Dado que$1 \cdot 125$ es menor que$a+b$, tenemos$a^2+ab+b^2$. Pero entonces

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Así que ni siquiera solución.

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Nenad Dobrilovic Puntos 970

Una pista de una manera de probar esto ...

¿Cuáles son los posibles restos cuando los cubos están divididos por$7$? ¿Cuál es el resto cuando$10^3$ está dividido por$7$ (más formalmente lo que es$n$$(0 \leq n < 7)$ tal que$10^3 \equiv n \mod 7 $)? ¿Cómo pueden dos de los posibles resúmenes sumar a$n$, y qué nos dice esto acerca de$x$ y$y$?

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rlpowell Puntos 126

Sólo por curiosidad, vamos a demostrar que no solo hay ningún positivo entero soluciones a $x^3+y^3=10^3$, pero no hay soluciones si los enteros negativos permitidos así, es decir, no hay soluciones con $xy\not=0$.

Deje $s=x+y$$p=xy$. Entonces

$$10^3=x^3+y^3=(x+y)(x^2-xy+y^2)=(x+y)((x+y)^2-3xy)=s(s^2-3p)$$

por lo $s\mid10^3$. Tenga en cuenta que debemos tener $s\gt0$ (debido a $x$ $y$ no pueden ambos ser negativo, y $x^2-xy+y^2$ es necesariamente positivo si $xy\lt0$), por lo que hay sólo $16$ posibilidades: $s=2^m\cdot5^n$$0\le m,n\le3$. Pero tenemos $s^3\equiv1$ mod $3$, por lo que los cortes de las cosas por la mitad: necesitamos $m+n$ a ser incluso. Las posibilidades son $s=1,4,10,250,25,100,40$, e $1000$. Pero podemos cortar las cosas aún más. La solución para $p$ da

$$p={s^3-10^3\over3s}$$

Con el fin de tener $x+y=s$$xy=p$, tenemos $x$ a ser un número entero solución a la ecuación cuadrática $x^2-sx+p=0$, el cual requiere de, al menos, que

$$s^2-4p={4\cdot10^3-s^3\over3s}\ge0$$

Esto limita $s$ a menos de $10\sqrt[3]4$, que es claramente inferior a $25$, por lo que sólo $s=1,4$, e $10$ quedan. Podemos descartar $s=10$ inmediato, ya que dan a $p=0$, lo que contradice la suposición $xy\not=0$. Para los otros dos casos, el discriminante de la ecuación cuadrática es

$$s^2-4p={4\cdot10^3-s^3\over3s}= \begin{cases}1333\quad\text{for }s=1\\ 328\quad\text{for }s=4 \end{casos}$$

ninguno de los cuales es un cuadrado. (Nota, si sólo estábamos interesados en descartar soluciones positivas $x$$y$, $p=xy\gt0$ y la fórmula $p={s^3-10^3\over3s}$ dijo $s\gt10$ inmediato.)

Bien puede ser una forma más rápida para hacer todo esto; si es así me interesaría ver.

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