4m2 + m = 5n2 + n <=> (5m2 - 5n2) + (m - n) = m2 <=> 5.(m - n).(m + n) + (m - n) = m2
<=> (m - n).(5m + 5n + 1) = m2 (1)
Gọi d = ƯCLN (m- n; 5m + 5n + 1)
=> m - n chia hết cho d và 5m + 5n+ 1 chia hết cho d
=> m2 = (m - n).(5m + 5n + 1) chia hết cho d2
=> m chia hết cho d
lại có: 5.(m - n) + (5m + 5n + 1) = 10m + 1 chia hết cho d
10m chia hết cho d nên 1 chia hết cho d
=> m - n và 5m + 5n + 1 nguyên tố cùng nhau (2)
Từ (1)(2) => m - n; 5m + 5n + 1 đều là số chính phương
Ta có:
4m2 + m
= 5n2 + n
<=> (5m2 - 5n2) + (m - n) = m2
<=> 5.(m - n).(m + n) + (m - n) = m2
<=> (m - n).(5m + 5n + 1) = m2 (*)
Gọi d = ƯCLN (m- n; 5m + 5n + 1)
=> m - n chia hết cho d và 5m + 5n+ 1 chia hết cho d
=> m2 = (m - n).(5m + 5n + 1) chia hết cho d2
=> m chia hết cho d
Ta lại có: 5.(m - n) + (5m + 5n + 1) = 10m + 1 chia hết cho d
10m chia hết cho d nên 1 chia hết cho d
=> m - n và 5m + 5n + 1 nguyên tố cùng nhau (**)
Từ (*)(**) => m - n; 5m + 5n + 1 đều là số chính phương
hok tốt