TÌm nghiệm tự nhiên của phương trình: 2^x+65=y^2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Lời giải:
$A=x^3+y^3+xy=(x+y)^3-3xy(x+y)+xy$
$=1-3xy+xy=1-2xy=(x+y)^2-2xy=x^2+y^2$
Áp dụng BĐT Cô-si:
$x^2+\frac{1}{4}\geq x$
$y^2+\frac{1}{4}\geq y$
$\Rightarrow A=x^2+y^2\geq x+y-\frac{1}{2}=1-\frac{1}{2}=\frac{1}{2}$
Vậy $A_{\min}=\frac{1}{2}$
Giá trị này đạt tại $x=y=\frac{1}{2}$
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đó là kí hiệu tích nhé bạn.
VD1: Cho n số thực \(a_1,a_2,...,a_n\) thì kí hiệu:
\(\prod\limits^n_{i=1}a_i=a_1.a_2...a_n\)
VD2: Cho n số thực dương \(a_1,a_2,...,a_n\). Khi đó ta có bất đẳng thức Cô-si nổi tiếng:
\(\dfrac{a_1+a_2+...+a_n}{n}\ge\sqrt[n]{a_1a_2...a_n}\)
Sử dụng kí hiệu, ta có thể viết lại BĐT này như sau:
\(\dfrac{\sum\limits^n_{i=1}a_i}{n}\ge\sqrt[n]{\prod\limits^n_{i=1}a_i}\). Ta thấy kí hiệu \(\prod\) xuất hiện ở vế phải làm cho BĐT trở nên gọn gàng hơn rất nhiều.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Với \(x=0\) thì pt thành \(y^2=66\), vô lí.
Với \(x\ge1\) thì ta thấy \(y\) lẻ.
pt \(\Leftrightarrow2^x+64=y^2-1\)
\(\Leftrightarrow2^x+64=\left(y-1\right)\left(y+1\right)\) (*)
Đặt \(y=2z+1\left(z\inℕ\right)\). Khi đó
(*) \(\Leftrightarrow2^x+64=2z\left(2z+2\right)\)
\(\Leftrightarrow2^{x-2}+16=z\left(z+1\right)\) (1)
Nếu \(x=2\) thì VT lẻ, VP chẵn, vô lý.
Nếu \(x=6\) thì (1) thành \(32=z\left(z+1\right)\), vô lý.
Nếu \(x\ge7\) thì (1) thành \(2^4\left(2^{x-6}+1\right)=z\left(z+1\right)\)
Bởi \(gcd\left(2^4,2^{x-6}+1\right)=gcd\left(z,z+1\right)=1\) nên từ đây
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left[{}\begin{matrix}z⋮16\\z\equiv-1\left[16\right]\end{matrix}\right.\\\left[{}\begin{matrix}16⋮z\\2^{x-6}+1⋮z\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}z=16\\\left\{{}\begin{matrix}z+1⋮16\\z^{x-6}+1⋮z\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\)
TH1: \(z=16\Rightarrow2^{x-6}=2^4\Leftrightarrow x=10\Leftrightarrow y=33\)
TH2: \(\left\{{}\begin{matrix}z+1⋮16\\2^{x-6}+1⋮z\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}z\equiv-1\left[16\right]\\2^{x-6}+1⋮z\end{matrix}\right.\). Lại có \(16\left(2^{x-6}+1\right)⋮z+1\)
và \(\left(2^{x-6}+1\right)< z\left(z+1\right)\), đồng thời để ý rằng \(gcd\left(z,z+1\right)=1\) nên từ đó suy ra \(16⋮z+1\) (vì nếu không thì \(2^{x-6}+1⋮x\left(x+1\right)\), vô lí vì \(2^{x-6}+1< x\left(x+1\right)\))
\(z+1=16\Rightarrow z=15\) \(\Rightarrow2^{x-6}+1=15\), vô lý.
Nếu \(x\le5\) thì \(x\in\left\{3,4,5\right\}\). Thử lại, ta thấy \(x=4\) thỏa mãn \(\Rightarrow y=9\)
Do đó pt đã cho có các nghiệm tự nhiên là \(\left(4,9\right),\left(10,33\right)\)