Em sáb., 15 de ago. de 2020 às 17:57, marcone augusto araújo borges
<[email protected]> escreveu:
>
> Determinar todos os pares ordenados (x,y) de número racionais que são as 
> soluções da equação x^2019 + y^2019 = x^2020 + y^2020
> Desde já agradeço.

Hum, estou achando isso meio confuso.

Se x e y forem iguais, temos 2x^2019=2x^2020, x=1 ou x=0. Vamos então
supor x e y diferentes.

Podemos pegar estas duas frações como (m/d)^2019 + (n/d)^2019 =
(m/d)^2020 + (n/d)^2020 em que d é o menor valor possível.

Assim, multiplica tudo por d^2020, temos d*(m^2019 + n^2019) = (m^2020
+ n^2020).

Em outras palavras, queremos encontrar todos os ternos (m,n,d) de
inteiros tais que (m^2020 + n^2020)/(m^2019 + n^2019)=d é inteiro.

Para isso, vamos tentar procurar os primos p tais que p é divisor de
(m^2019 + n^2019) e também é divisor de (m^2020 + n^2020).
Podemos supor que este primo p exista, dado que m e n são pelo menos
1, logo (m^2019 + n^2019) é pelo menos 2, logo é fatorável.

Note que se m e n forem múltiplos de p, escrevendo m=pm' e n=dn',
obtemos d=p * (m'^2020 + n'^2020)/(m'^2019 + n'^2019). Assim sendo, d
também será múltiplo de p. Assim, obtemos uma nova solução (m',n,d')

Assim, podemos de cara excluir os casos em que m e n são múltiplos de
um mesmo primo p.

Enfim.

Se p é divisor de p é divisor de (m^2019 + n^2019) e também é divisor
de (m^2020 + n^2020), então também é divisor de (m+n)(m^2019 +
n^2019)-(m^2020 + n^2020) = m*n^2019+n*m^2019=mn(m^2018+n^2018).

Temos então três hipóteses, que não são necessariamente mutuamente exclusivas:

p é divisor de m
p é divisor de n
p é divisor de (m^2018+n^2018)

Se p é divisor de m, então também é divisor de n, e vice-versa, dado
que p é divisor da soma dos dois. Assim sendo, podemos de cara
eliminar os dois primeiros casos.

Logo, p é divisor de (m^2018+n^2018).

Acredito que, repetindo esse raciocínio mais umas 2018 vezes, chegamos
em que p deve ser divisor de m+n e de m^2+n^2.

Ou, novamente, de (m+n)(m+n)-(m^2+n^2)=2mn

Logo, p é divisor de 2. Ou seja, p é igual a 2. Ou seja, o único primo
possível nisto tudo é 2. Ou seja, (m^2+n^2)=2^k*(m+n), com m e n ambos
ímpares e primos entre si.

Assim, podemos escrever m=a+b e n=a-b para inteiros a e b. Assim,
(m^2+n^2)/(m+n)=((a+b)^2+(a-b)^2)/(a+b+a-b) = 2(a^2+b^2)/(2a)=a+b^2/a,
o que implica que a é divisor de b^2.

Mas a e b são primos entre si, pois se tivessem fatores em comum,
estes fatores apareceriam em m e n.

Logo, a=1. Mas a é maior que b, pois m=a-b é maior que 0. Logo, a=1 e
b=0. Assim sendo, m=n, e sendo primos entre si, daria m=n=1.

É isso mesmo? Só tem x=y=0 e x=y=1 como soluções?

>
> --
> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e
> acredita-se estar livre de perigo.

-- 
Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antiv�rus e
 acredita-se estar livre de perigo.


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http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
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