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[color=#8B4513]题目:若 a,b 为整数,并且 a^2 + b^2 = 2(a + b)x + x^2,则 x 和 x^2 均为无理数。
证明(第一种情况)如下:
整理方程得
x^2+ 2(a + b)x-(a^2 + b^2)=0
方程若有重根,设x=u
则方程可化为
(x-u)^2=x^2-2ux+u^2=0
可设a+b=-u,当有(-u)^2=-(a^2 + b^2)
这无论a b为任何值都是不可能的,所以x无整解。
不难证明,x必为无理数。
第二种情况道理相同——
证明(第二种情况)如下:
整理方程得
x^2+ 2(a + b)x-(a^2 + b^2)=0Jlw1
方程若有二根,设x1=c,x2=d.
则方程可化为
x^2-(c+d)x+cd=0
c+d=-2(a+b) (*)
cd=-(a^2+d^2)
将
c=-(a^2+d^2)/d
代入(*),整理得
d^2-2(a+b)d-(a^2+b^2)
同样,因为
(a+b)^2<>a^2+b^2
所以d不可能为整数,据(*),c也不可能为整数。
所以x不可能为整数。
不难推出,x必为无理数,x^2亦同样必为无理数。
0k.
说明:确定此题可以做出来用时一分钟。
动笔作此题分了两次,共用时不超过十分钟。
据说这是
费尔马当年提出的一道数学题?!
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