Sākums

LV.AMO.2023.11.5

Atrisināt veselos skaitļos vienādojumu \(17a^2 - 7b^2 + c^2 = 2023\).

Noslēpt atrisinājumu

Atrisinājums

Pierādīsim, ka šim vienādojumam nav atrisinājuma. Lai to pamatotu, aplūkojam abas vienādojuma puses pēc moduļa \(8\). Vesela skaitļa kvadrāts pēc moduļa \(8\) var pieņemt tikai vērtības \(0\), \(1\) vai \(4\) (skat. tabulu).

\(n\) 0 1 2 3 4 5 6 7
\(n^2 \pmod 8\) 0 1 4 1 0 1 4 1

Tātad skaitlis \(17a^2\) pēc moduļa 8 var pieņemt tikai vērtības \(0\), \(1\) vai \(4\) (jo \(17a^2 = 16a^2 + a^2\)) un līdzīgi arī \(−7b^2\) (jo \(−7b^2 = − 8b^2 + b^2\)) var pieņemt tikai šos trīs atlikumus. Bet skaitlis \(2023\), dalot ar \(8\), dod atlikumu \(7\). Redzams, ka nekādā veidā saskaitot trīs skaitļus no kopas \(\{0; 1; 4\}\) mēs nevaram iegūt skaitli, kas atlikumā, dalot ar \(8\), dotu \(7\). Tātad šim vienādojumam nav atrisinājuma.