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[初中数学] 请问这道数论题目怎么做?

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发表于 2023-10-5 17:50 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
已知a,b,a/b+b/a都是正整数,求证:a=b

这道题不用a,b互素只用整除的性质怎么证明?



发表于 2023-10-5 19:16 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
设(a,b)=c, a=cm,b=cn,(m,n)=1=> m/n+n/m=整数,只有m=n=1才行。
 楼主| 发表于 2023-10-5 19:17 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
本帖最后由 uin 于 2023-10-5 19:19 编辑
huhuyang2010 发表于 2023-10-5 19:16
设(a,b)=c, a=cm,b=cn,(m,n)=1=> m/n+n/m=整数,只有m=n=1才行。

这样用到了m和n互素。
请问只用整除的性质能做吗?

因为b/a+a/b=(a^2+b^2)/(ab)是整数
所以ab|(a^2+b^2)
所以a|(a^2+b^2),且b|(a^2+b^2)
所以a|b^2且b|a^2

到这里不知道该怎么做了......

发表于 2023-10-5 21:01 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
本帖最后由 qgege12 于 2023-10-5 21:46 编辑

看看这样,小朋友思维方式行不行
 楼主| 发表于 2023-10-5 21:38 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
qgege12 发表于 2023-10-5 21:01
看看这样,小朋友思维方式行不行

谢谢!
不过怎么证明a和b可以互相整除?
发表于 2023-10-5 21:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
uin 发表于 2023-10-05 21:38
谢谢!
不过怎么证明a和b可以互相整除?

看错题目了
发表于 2023-10-6 08:23 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
uin 发表于 2023-10-5 19:17
这样用到了m和n互素。
请问只用整除的性质能做吗?

a能整除b^2 可推出a能整除b,同理可证
 楼主| 发表于 2023-10-6 09:31 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
roammer 发表于 2023-10-06 08:23
a能整除b^2 可推出a能整除b,同理可证

这一步推不出来
12|18^2
18|12^2
发表于 2023-10-6 10:03 | 显示全部楼层 来自: 法国
a/b+b/a=(a^2+b^2)/(ab)
如果a不等于b,则ab>1
==>存在素数p|ab
不妨设p|a,则p不整除b
p不整除a^2+b^2
==>ab不整除a^2+b^2
即(a^2+b^2)/(ab)不为整数.
 楼主| 发表于 2023-10-6 10:19 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
本帖最后由 uin 于 2023-10-6 10:27 编辑
西瓜嘿嘿 发表于 2023-10-6 10:03
a/b+b/a=(a^2+b^2)/(ab)
如果a不等于b,则ab>1
==>存在素数p|ab


“存在素数p|ab
不妨设p|a,则p不整除b”

这一步可能不行
比如a=6,b=24
发表于 2023-10-6 10:46 | 显示全部楼层 来自: 法国
uin 发表于 2023-10-6 10:19
“存在素数p|ab
不妨设p|a,则p不整除b”

copy的时候漏了一个假设

(a,b)=1.

因为如果你不是互质的,你可以可以提取公因数,最后得到两个互质的数
 楼主| 发表于 2023-10-6 11:32 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
西瓜嘿嘿 发表于 2023-10-6 10:46
copy的时候漏了一个假设

(a,b)=1.

如果不用互素,只用整除的基本性质
这题能做吗?
发表于 2023-10-6 11:34 | 显示全部楼层 来自: 法国
uin 发表于 2023-10-6 11:32
如果不用互素,只用整除的基本性质
这题能做吗?

互质不是也是用整除么。提取公因数最后讨论吧
发表于 2023-10-6 12:44 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国
设a/b+b/a=m,(a^2+b^2)/ab=m,所以a^2+b^2=mab,a^2+b^2-mab=0,当m=2时等式成立,所以a-b=0,所以a=b。
发表于 2023-10-6 12:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国
uin 发表于 2023-10-05 19:17
本帖最后由 uin 于 2023-10-5 19:19 编辑


这样用到了m和n互素。
请问只用整除的性质能做吗?

因为b/a+a/b=(a^2+b^2)/(ab)是整数
所以ab|(a^2+b^2)
所以a|(a^2+b^2),且b|(a^2+b^2)
所以a|b^2且b|a^2

到这里不知道该怎么做了......

设a/b+b/a=m,(a^2+b^2)/ab=m,
所以a^2+b^2=mab,a^2+b^2-mab=0,
当m=2时等式成立,所以a-b=0,所以a=b。

这样可以伐
 楼主| 发表于 2023-10-6 13:19 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
chenxinini 发表于 2023-10-6 12:45
设a/b+b/a=m,(a^2+b^2)/ab=m,
所以a^2+b^2=mab,a^2+b^2-mab=0,
当m=2时等式成立,所以a-b=0,所以a ...

m=2时,等式为什么成立?
发表于 2023-10-6 13:29 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 来自: 中国
uin 发表于 2023-10-06 13:19
m=2时,等式为什么成立?

就是(a-b)^2=0,这样想可能不对,误导你了。不好意思
发表于 2023-10-6 19:09 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
因为b/a+a/b=(a^2+b^2)/(ab)是整数
所以ab|(a^2+b^2)
所以a|(a^2+b^2),知a|b^2
b|(a^2+b^2),知b|a^2
于是a和b的素因子相同,如果a不等于b,那么存在一个a和b的素因子p的指数相同,不妨设a的指数m大于b的指数n,那么ab的指数等于m+n,而a^2+b^2为2n,因此ab不整除(a^2+b^2)
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