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对于素数p,q,方程x4-px3+q=0有整数解,则p=______q=______

作者:秦府岭中学

题目内容:

对于素数p,q,方程x4-px3+q=0有整数解,则p=______q=______

正确答案:

将方程x4-px3+q=0移项,得 x4+q=px3

可见,x4≥0,则x4+q>0,

所以px3>0,

即x>0,

本题也就是要求出使方程x4-px3+q=0有正整数解的素数p、q;

且素数p必定是奇素数,否则是偶素数的话,

那么p=2,

则方程成为:x4+q=2x3

即q=2x3-x4=x3×(2-x)>0,

得出2-x>0,

即x<2,

则只能是x=1,

代入方程:

1、4+q=2×13

即1+q=2,解得q=1,不是素数,故p必定是奇素数.

分两种情形讨论:

情形一:当x为偶数时,设为x=2n,

则有(2n)4+q=p×(2n)3

16n4+q=p×8n3

上式右端是偶数,则左端的q必须为偶数,

否则:左端奇偶相加得奇,不符.

而q作为素数,唯一的偶素数就是2,即q=2,

则上式成为 16n4+2=p×8n3

两边同时除以2,得:8n4+1=p×4n3

显然,左端奇偶相加得奇,但右端为偶,矛盾.

所以方程无偶整数解;

情形二:当x为奇数时,设为x=2n-1,则有(2n-1)4+q=p×(2n-1)3

观察上式,右端为奇,则左端也必须为奇,而(2n-1)4是奇,所以得出q必须为偶,故素数q=2,

上式成为:(2n-1)4+2=p×(2n-1)3

整理成:p(2n-1)3-(2n-1)^4=(2n-1)3×[p-(2n-1)]=1×2,

由于(2n-1)3为奇,

所以必有:(2n-1)3=1,

解得:n=1;

则:[p-(2n-1)]=2,

解得:p=3;

综上,对于素数p、q,方程x4-px3+q=0有整数解,则p、q分别为3和2.

故答案为:p=3,q=2.

考点核心:

有理数的定义:有理数是整数和分数的统称,一切有理数都可以化成分数的形式。

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