Violympic toán 9

Tường Nguyễn Thế

Chứng minh rằng nếu các số tự nhiên a, b, c thoả mãn điều kiện \(a^2+b^2=c^2\) thì abc chia hết cho 60

Akai Haruma
10 tháng 2 2018 lúc 10:57

Lời giải:

Ta biết rằng một số chính phương choa $3$ có dư $0$ hoặc $1$

Giả sử trong ba số $a,b,c$ không có số nào chia hết cho $3$

Khi đó: \(a^2\equiv b^2\equiv c^2\equiv 1\pmod 3\)

Mà \(a^2+b^2=c^2\Rightarrow c^2=a^2+b^2\equiv 1+1\equiv 2\pmod 3\) (mâu thuẫn)

Do đó luôn tồn tại ít nhất một trong ba số chia hết cho $3$

\(\Rightarrow abc\vdots 3\)

Mặt khác: Một số chính phương khi chia $5$ có thể dư $0,1$ hoặc $4$

Nếu $a,b$ có ít nhất một số chia hết cho $5$ thì $abc$ chia hết cho $5$

Nếu $a,b$ không có số nào chia hết cho $5$ thì \(a^2,b^2\equiv 1,4\pmod 5\)

Xét các TH sau:
+) \(a^2\equiv 1, b^2\equiv 4\pmod 5\) hoặc ngược lại

\(\Rightarrow c^2=a^2+b^2\equiv 5\equiv 0\pmod 5\Rightarrow c^2\vdots 5\Rightarrow c\vdots 5\)

\(\Rightarrow abc\vdots 5\)

+) \(a^2\equiv b^2\equiv 1\pmod 5\Rightarrow c^2\equiv 2\not\equiv 0,1,4\pmod 5\) (vô lý)

+) \(a^2\equiv b^2\equiv 4\pmod 5\Rightarrow c^2\equiv 8\equiv 3\not\equiv 0,1,4\pmod 5\) (vô lý)

Vậy \(abc\vdots 5\)

Lại xét:

\(a^2+b^2=c^2\Rightarrow (a+b)^2-2ab=c^2\)

\(\Leftrightarrow 2ab=(a+b-c)(a+b+c)\)

Vì $a+b-c,a+b+c$ có cùng tính chẵn lẻ mà tích của chúng lại là số chẵn nên \(a+b-c, a+b+c\) chẵn

\(\Rightarrow 2ab=(a+b-c)(a+b+c)\vdots 4\Rightarrow ab\vdots 2\)

Đến đây ta thấy:

-Nếu \(a,b\vdots 2\Rightarrow ab\vdots 4\rightarrow abc\vdots 4\)

-Nếu $a,b$ có một số chẵn một số lẻ. Không mất tổng quát giả sử $a$ chẵn $b$ lẻ

\(a^2=c^2-b^2\)

$c$ chẵn thì $ac$ chia hết cho $4$ suy ra $abc$ chia hết cho $4$

$c$ lẻ:

Xét số chính phương lẻ có dạng

\(x^2=(4k\pm 1)^2\Rightarrow x^2-1=16k^2\pm 8k+1-1=16k^2\pm 8k\vdots 8\)

Do đó ta suy ra scp lẻ luôn chia 8 dư 1

\(\Rightarrow b^2\equiv c^2\equiv 1\pmod 8\Rightarrow a^2=c^2-b^2\vdots 8\)

\(\Rightarrow a\vdots 4\Rightarrow abc\vdots 4\)

Vậy trong mọi TH có thể $abc$ đều chia hết cho $4$

Ta thấy $abc$ chia hết cho $3,4,5$ mà $3,4,5$ đôi một nguyên tố cùng nhau nên $abc$ chia hết cho $60$

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
Võ Thùy Trang
Xem chi tiết
Gia An Ho
Xem chi tiết
Phạm Duy Phát
Xem chi tiết
Văn Hoang Tran
Xem chi tiết
Văn Hoang Tran
Xem chi tiết
Sendaris Thalleous
Xem chi tiết
Thành Trương
Xem chi tiết
Tường Nguyễn Thế
Xem chi tiết
yeens
Xem chi tiết