Tự học online

Forum Toán nâng cao

Bài tập 188: Vài bài toán số học (số nguyên tố) và toán rời rạc
1)Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên \[n > 1\] thì  \[{n^5} + {n^4} + 1\]  không phải là số nguyên tố
HD: Nếu phân tích được thành tích của ít nhất 2 thừa số khác 1 thì không phải là nguyên tố (vì số nguyên tố là số lớn hơn 1, chỉ có 2 ước là 1 và chính nó)
2)Tìm tất cả các cặp số nguyên dương \[(a;b)\] sao cho \[{a^4} + 4{b^4}\]   là số nguyên tố. (HD: Phân tích thành tích. ĐS: a = b = 1)
3)Tìm số nguyên tố p để \[{2^p} + {p^2}\]   cũng là số nguyên tố  (ĐS: p=3)
4)Tìm các số nguyên dương n sao cho \[{n^4} + 2{n^3} + 2{n^2} + n + 7\]   là các số chính phương
HD: Ta áp dụng t/c: \[{m^2} < {a^2} < {(m + 2)^2} \Rightarrow {a^2} = {(m + 1)^2}\]   (ĐS: n = 2)

Nhắc lại nguyên lý Dirichlet:
-Nếu nhốt n+1 con thỏ vào n cái chuồng thì bao giờ cũng có một chuồng chứa ít nhất 2 con thỏ
-Nguyên lý Dirichlet tổng quát: Nếu có N đồ vật được đặt vào trong K hộp thì sẽ tồn tại một hộp chứa ít nhất \[\left[ {\frac{N}{K}} \right] + 1\]   đồ vật nếu N không là bội của K, và ít nhất \[\left[ {\frac{N}{K}} \right]\] đồ vật nếu N là bội của K
Lưu ý: \[\left[ {\frac{N}{K}} \right]\]   là kí hiệu lấy phần nguyên của phép chia N cho K
Áp dụng:
5)Trong một tam giác đều cạnh bằng 3 cho 2016 điểm phân biệt. Chứng minh rằng tồn tại một tam giác đều cạnh bằng 1 chứa trong nó ít nhất 224 điểm trong 2016 điểm đã cho
1)HD: \[{n^5} + {n^4} + 1 = ({n^2} + n + 1)({n^3} - n + 1)\]
2)\[{a^4} + 4{b^4} = {({a^2} + 2{b^2})^2} - {(2ab)^2} = ({a^2} + 2ab + 2{b^2})({a^2} - 2ab + 2{b^2})\]
Vì: \[{a^2} + 2ab + 2{b^2} > 1\]  nên \[{a^4} + 4{b^4}\]   là số nguyên tố thì  \[{a^2} + 2ab + 2{b^2}\]   là số nguyên tố và \[{a^2} - 2ab + 2{b^2} = 1\]
Mà: \[{a^2} - 2ab + 2{b^2} = 1 \Leftrightarrow {(a - b)^2} + {b^2} = 1 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
 a - b = 0 \\
 {b^2} = 1 \\
 \end{array} \right. \Leftrightarrow a = b = 1\]

3)Xét 2 trường hợp p =2; 3 ta thấy p = 3 thỏa
Với p>3 khi đó ta phân tích: \[{2^p} + {p^2} = ({2^p} + 1) + ({p^2} - 1)\]
Với p lẻ và không chia hết cho 3 nên ta dễ dàng chứng minh: \[{2^p} + 1 \vdots 3\]   và \[{p^2} - 1 \vdots 3\]
Vậy \[{2^p} + {p^2} \vdots 3\]   nên \[{2^p} + {p^2}\]   là hợp số. Vậy p=3 là giá trị cần tìm
4)\[{n^4} + 2{n^3} + 2{n^2} + n + 7 = {({n^2} + n)^2} + {n^2} + n + 7 = {({n^2} + n + 2)^2} - 3{n^2} - 4n + 3\]
Vì \[n \ge 1\]   nên \[ - 3{n^2} - 4n + 3 < 0 \Rightarrow {({n^2} + n + 2)^2} - 3{n^2} - 4n + 3 < {({n^2} + n + 2)^2}\]
Và \[{n^2} + n + 7 > 0 \Rightarrow {({n^2} + n)^2} + {n^2} + n + 7 > {({n^2} + n)^2}\]
Từ đó ta suy ra: \[{({n^2} + n)^2} < {n^4} + 2{n^3} + 2{n^2} + n + 7 < {({n^2} + n + 2)^2}\]
Do đó: \[{n^4} + 2{n^3} + 2{n^2} + n + 7\]   là số chính phương khi và chỉ khi \[{n^4} + 2{n^3} + 2{n^2} + n + 7 = {({n^2} + n + 1)^2}\]
\[ \Leftrightarrow {n^2} + n - 6 = 0 \Leftrightarrow n = 2\]

5)Vì \[\left[ {\frac{{2016}}{{224}}} \right] = 9\]   nên ta chia tam giác đều đã cho ra thành 9 tam giác đều mà mỗi tam giác có cạnh bằng 1. Theo nguyên lý Dirichlet tồn tại 1 tam giác có ít nhất 224 điểm  trong 2016 điểm đã cho: 
 
ID Nội dung Bình luận
1 Giải các hệ phương trình sau 6
2 Phương trình nghiệm nguyên 2
3 Vài bài toán cực trị 3
4 Chuyên đề giải Phương trình 1 14
5 Một số bài tập áp dụng Cauchy cho các biểu thức đồng bậc 3
6 Cực trị 1 5
7 Một số bài tập về bất đẳng thức 2
8 Lý thuyết và bài tập áp dụng BĐt Cauchy cho các biểu thức đồng bậc 5
9 Vài bài toán số học 10
10 Hình học 4
11 Rút gọn biểu thức 13
12 Một số bài tập về cực trị 4
13 Rút gọn biểu thức 2 6
14 Rút gọn biểu thức 3 3
15 Chứng minh số hữu tỉ 4
16 Rút gọn, tính giá trị biểu thức 7
17 Một số bài về phương trình nghiệm nguyên 9
18 Rút gọn, tính giá trị biểu thức 6
19 Ứng dụng Vi-et 1
20 Them thu 1 bai tap vao muc Van tieng viet 2
21 Vài bài toán số học (số nguyên tố) và toán rời rạc 6
22 Tính giá trị biểu thức, chứng minh đẳng thức 10
23 Chuyên đề 1: Quy tắc đếm 3
24 Vài bài toán thực tế 2
25 Vận dụng phương pháp chứng minh quy nạp 6
26 Bất đẳng thức, cực trị 9
27 Ôn lại các kĩ thuật BĐT Cauchy 3
28 Thử 1 bài nháp 0
29 Thử bài nữa 1
30 Bài tập thử 1
31 Thử đăng một bài 0
32 Soạn lại 1
33 bài tập nâng cao 2
34 TIẾN DANH SOẠN 1 BÀI 1
35 Thử 1 bài 2
36 Danh soạn 0
37 Linh soan thư 1 bài tập 2
38 THANH HOÀNG LÀM THỬ 1
39 Trâm soạn 1
40 Vân thử 1 bài 0
41 BÀI 3 TRANG 62 1
42 BÀI 4 TRANG 63 5
43 BÀI 1 TRANG 65 (ỨNG DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CAUCHY) 9
44 BÀI TẬP 2 TRANG 62 7
45 BÀI 6 TRANG 67 (ỨNG DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CAUCHY) 2
46 Bài 1/ 61 10
47 Bài 4/ 63 5
48 BÀI 2 TRANG 66 4
49 bài 1 1
50 BÀI 7 TRANG 68 (ỨNG DỤNG BẤT ĐẲNG THỨC CAUCHY) 11
51 Bài 7/65 4
52 MỘT SỐ DẠNG HAY VÀ KHÓ RÚT GỌN BIỂU THỨC (TRANG 52) 12
53 TOÁN THỰC TẾ 2
54 5 tips hữu ích để học hình học không gian một cách hiệu quả 0
55 thử 0
56 Luyện tập về phương trình vô tỉ 10
57 Luyện tập về phương trình vô tỉ 2 10
58 Luyện tập về phương trình vô tỉ 3 2
59 Ôn tập BĐT Cauchy 0
60 Ôn tập: Phương trình 0
61 Ôn tập BĐT 7
62 Như Huỳnh test thử 4

Các User đã xem:

Lưu ý!  Để tham gia bình luận bạn phải đăng kí thành viên và đăng nhập!