Bước 1: Nhân cả hai tầm nhìn của phương pháp với -1 để chuyển các hạng tử âm sang tầm nhìn bên phải của dấu bằng, ta được:

9y² - 3x² - 4z² - 6y²z² = -243

Bước 2: Tách biến và rút gọn chúng lại:

3x² - 9y² + 6y²z² = 4z² + 243

Bước 3: Áp dụng bổ đề Fermat để giải phương trình:

Ta có:

(a + b + c)² = a² + b² + c² + 2ab + 2ac + 2bc

Áp dụng công thức trên, ta có:

(2z - 3y)² + 3x² = (13)²

Vì x, y, z là các nguyên dương nên ta có 2z - 3y > 0, do đó ta có:

2z - 3y = 13

Như vậy, ta có hệ thống phương tiện:

2z - 3y = 13
3x² = 169 - (2z - 3y)²

Bước 4: Giải hệ phương trình:

Với 2z - 3y = 13, ta có thể giải được y và z theo x:

y = (2z - 13)/3

z = (3y + 13)/2

Thay vào phương trình 3x² = 169 - (2z - 3y)², ta được:

3x² = 169 - (2((3y + 13)/2) - 3y)² = 169 - 49y²

Từ đó, ta có:

y² = (169 - 3x²)/49

y là số nguyên dương, do đó chỉ có một số giá trị của x có thể làm cho y là số nguyên, đó là khi 169 - 3x² chia hết cho 49. Ta có:

3x² = 169 - 49k (với k là một số nguyên)

x² + 16k/3 = 169/3

Vì x là một số nguyên dương, nên 169/3 - 16k/3 phải là một số chính phương. Kiểm tra và tìm được:

169/3 - 16k/3 = 64

k = 15

Thay k = 15 vào phương trình 3x² = 169 - 49k, ta được:

x² = 64

x = 8

Bước 5: Kết luận:

Do đó các bộ số nguyên dương đối với phương trình là: (x, y, z) = (8, 1, 5) hoặc (x, y, z) = (8, 1, -6).

Do \(243\) ; \(3x^2-9y^2+6y^2z^2\) đều chia hết cho 3 \(\Rightarrow4z^2\) chia hết cho 3

\(\Rightarrow z\) chia hết cho 3 \(\Rightarrow z=3z_1\) với \(z_1\) nguyên dương

\(\Rightarrow3x^2-9y^2+36z^2_1+54y^2z_1^2=243\)

\(\Rightarrow x^2-3y^2+12z_1^2+18y^2z_1^2=81\)

Lý luận tương tự ta được \(x=3x_1\) với \(x_1\) nguyên dương

\(\Rightarrow9x_1^2-3y^2+12z_1^2+18y^2z_1^2=81\)

\(\Rightarrow3x_1^2-y^2+4z_1^2+6y^2z_1^2=27\) (1)

\(\Rightarrow3x_1^2+4z_1^2+y^2\left(6z_1^2-1\right)=27\)

Do \(x_1;z_1\) nguyên dương \(\Rightarrow x_1;z_1\ge1\)

\(\Rightarrow3x_1^2+4z_1^2+y^2\left(6z_1^2-1\right)\ge3+4+5y^2=7+5y^2\)

\(\Rightarrow7+5y^2\le27\Rightarrow y^2\le4\Rightarrow y\le2\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}y=1\\y=2\end{matrix}\right.\)

- Với \(y=1\) thế vào (1) 

\(\Rightarrow3x_1^2+10z_1^2=28\)

Nếu \(z_1\ge2\Rightarrow3x_1^2+10z_1^2>28\) (ktm) \(\Rightarrow z_1=1\Rightarrow3x_1^2=18\) ko tồn tại \(x_1\) nguyên thỏa mãn

- Với \(y=2\) thế vào (1) \(\Rightarrow3x_1^2+28z_1^2=31\Rightarrow x_1=z_1=1\) 

\(\Rightarrow x=z=3\)

Vậy có đúng 1 bộ số nguyên dương thỏa mãn là \(\left(x;y;z\right)=\left(3;2;3\right)\)

\(x^2-2x+y^2+4y-4< 0\)

⇔ \(\left(x-1\right)^2+\left(y+2\right)^2< 9\)

Mà \(\left(x-1\right)^2\ge0;\left(y+2\right)^2\ge0\) và 2 số này đều là bình phương của một số nguyên

Nên ta có các trường hơpj

TH1 : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(x-1\right)^2=0\\\left(y+2\right)^2=0\end{matrix}\right.\)  \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=-2\end{matrix}\right.\) (TM)

TH2 : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(x-1\right)^2=1\\\left(y+2\right)^2=1\end{matrix}\right.\) .....

TH3 : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(x-1\right)^2=4\\\left(y+2\right)^2=1\end{matrix}\right.\) .....

Thôi tự túc mấy trường hợp còn lại. Nghi đề sai lắm :((

⇔ \(\left(x-1\right)^2+\left(y+2\right)^2< 1\)

Mà \(\left(x-1\right)^2;\left(y+2\right)^2\ge0\forall x;y\)  2 số này đều là bình phương của một số nguyên

\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(x-1\right)^2=0\\\left(y+2\right)^2=0\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1\\y=-2\end{matrix}\right.\)

Ta có (1)  ⇔ x 4 + x 2 + 20 = y 2 + y

Ta thấy:  x 4 + x 2 < x 4 + x 2 + 20 ≤ x 4 + x 2 + 20 + 8 x 2 ⇔ x 2 ( x 2 + 1 ) < y ( y + 1 ) ≤ ( x 2 + 4 ) ( x 2 + 5 )

Vì x, y ∈ Z nên ta xét các trường hợp sau

+ TH1.  y ( y + 1 ) = ( x 2 + 1 ) ( x 2 + 2 ) ⇔ x 4 + x 2 + 20 = x 4 + 3 x 2 + 2 ⇔ 2 x 2 = 18 ⇔ x 2 = 9 ⇔ x = ± 3

Với  x 2 = 9   ⇒ y 2 + y = 9 2 + 9 + 20 ⇔ y 2 + y − 110 = 0 ⇔ y = 10 ; y = − 11 ( t . m )

+ TH2  y ( y + 1 ) = ( x 2 + 2 ) ( x 2 + 3 ) ⇔ x 4 + x 2 + 20 = x 4 + 5 x 2 + 6 ⇔ 4 x 2 = 14 ⇔ x 2 = 7 2   ( l o ạ i )

+ TH3: y ( y + 1 ) = ( x 2 + 3 ) ( x 2 + 4 ) ⇔ 6 x 2 = 8 ⇔ x 2 = 4 3   ( l o ạ i )

+ TH4:  y ( y + 1 ) = ( x 2 + 4 ) ( x 2 + 5 ) ⇔ 8 x 2 = 0 ⇔ x 2 = 0 ⇔ x = 0

Với  x 2 = 0  ta có  y 2 + y = 20 ⇔ y 2 + y − 20 = 0 ⇔ y = − 5 ; y = 4

Vậy PT đã cho có nghiệm nguyên (x;y) là :

(3;10), (3;-11), (-3; 10), (-3;-11), (0; -5), (0;4).

\(M=\dfrac{\dfrac{1}{16}}{x^2}+\dfrac{\dfrac{1}{4}}{y^2}+\dfrac{1}{z^2}\ge\dfrac{\left(\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{2}+1\right)^2}{x^2+y^2+z^2}=\dfrac{49}{16}\)

\(M_{min}=\dfrac{49}{16}\) khi \(\left(x;y;z\right)=\left(\dfrac{1}{\sqrt{7}};\dfrac{2}{\sqrt{14}};\dfrac{2}{\sqrt{7}}\right)\)