Re: [中學] 請教中學數學一題
※ 引述《hahaha2009 (hahaha)》之銘言:
: 請問各位大大..
: 已知a,b是正整數
: a^2+b^2除以a+b,商q餘r,並且q^2+r=1831,求(a,b)有幾組?
: 謝謝
個人拙見
令 a+b = k,則 a^2+b^2 = 2(a-k/2)^2+k^2/2
故 k^2/2 <= a^2+b^2 <= k^2
而因為 0 <= r < a+b = k
所以 kq <= a^2+b^2 = kq+r < k(q+1)
因此 kq <= k^2 且 k^2/2 < k(q+1)
整理得 q <= k < 2(q+1)
另一方面,因為 q,r 皆為非負整數
所以從 q^2+r = 1831 中可知 q 屬於 {0, 1, ..., 42}
(註:41^2=1681, 42^2=1764, 43^2=1849)
故 r < k < 2(q+1) <= 86
且得 q^2 = 1831-r > 1831-86 = 1755
由此可知 q = 42, r = 67,且原式為 a^2+b^2 = (a+b)*42+67
現在考慮 a+b = k 的所有可能性
我們知道 67 = r < k 且 k < 2(q+1) <= 86
故 67 < k < 86
而從 a^2+b^2 = (a+b)*42+67 中
考慮 mod 2 可得 a+b 為奇數
考慮 mod 3 可得 a+b 不為3的倍數
考慮 mod 5 可得 a+b = 0 或 4 mod 5
在 68~85 之間的整數中
只有 79 和 85 符合以上三個條件
考慮 a+b = 79 可得 a^2+b^2 = 79*42+67 = 3385
且此可解出 (a,b) = (51,28) 或 (28,51)
考慮 a+b = 85 可得 a^2+b^2 = 85*42+67 = 3637
且此可解出 (a,b) = (46,39) 或 (39,46)
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