Bài 14: Số nguyên tố. Hợp số. Bảng số nguyên tố

TT

Tìm tất cả các cặp số tự nhiên n và k để \(\left(n^4+4^{2k+1}\right)\) là số nguyên tố.

AH
5 tháng 12 2017 lúc 13:14

Lời giải:

Ta có:

\(n^4+4^{2k+1}=(n^2)^2+(2^{2k+1})^2=(n^2+2^{2k+1})^2-2.n^2.2^{2k+1}\)

\(=(n^2+2^{2k+1})^2-(2^{k+1}n)^2\)

\(=(n^2+2^{2k+1}-2^{k+1}n)(n^2+2^{2k+1}+2^{k+1}n)\)

Để số trên là số nguyên tố thì điều kiện đầu tiên là một trong hai thừa số \(n^2+2^{2k+1}-2^{k+1}n; n^2+2^{2k+1}+2^{k+1}n\) phải bằng 1

Vì \(n^2+2^{2k+1}-2^{k+1}n< n^2+2^{2k+1}+2^{k+1}n\) nên :

\(n^2+2^{2k+1}-2^{k+1}n=1\)

Đặt \(2^{k+1}=t(t>0)\). PT trở thành:

\(n^2+\frac{t^2}{2}-tn=1\)

\(\Leftrightarrow 2n^2+t^2-2tn=2\)

\(\Leftrightarrow (t-n)^2+(n^2-2)=0\)

Nếu \(n\geq 2\Rightarrow n^2-2>0; (t-n)^2\geq 0\)

\(\Rightarrow (t-n)^2+(n^2-2)>0\) (vô lý)

Do đó \(n<2\). Vì \(n\in\mathbb{N}\Rightarrow n\in\left\{0;1\right\}\)

+) \(n=0\Rightarrow t^2-2=0\Rightarrow t\not\in\mathbb{N}\) (vô lý)

+) \(n=1\Rightarrow (t-1)^2=1\Rightarrow t-1=\pm 1\Leftrightarrow t=0;2\)

Thấy \(t>0\Rightarrow t=2\Leftrightarrow 2^{k+1}=2\Leftrightarrow k+1=1\Leftrightarrow k=0\)

Vậy \((n,k)=(1,0)\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
SK
Xem chi tiết
NA
Xem chi tiết
DP
Xem chi tiết
SK
Xem chi tiết
Xem chi tiết
AJ
Xem chi tiết
VT
Xem chi tiết
MA
Xem chi tiết
QN
Xem chi tiết