¿Cómo resolverías [matemáticas] 2x ^ 6 + y ^ 2 – 2x ^ 3y = 80 [/ matemáticas]?

1) 2x ^ 6 + y ^ 2 – 2x ^ 3 y = 80

Consideremos la fórmula (ab) ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 – 2ab

Consideremos a = x ^ 3 & b = y

Al usar la fórmula obtenemos

2) (x ^ 3-y) ^ 2 = x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3 y

Agreguemos x ^ 6 tanto a LHS como a RHS para que sea comparable con 1) la pregunta

Entonces (x ^ 3-y) ^ 2 + x ^ 6 = x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3 y + x ^ 6

3) Entonces (x ^ 3-y) ^ 2 + x ^ 6 = 2x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3 y

Considerando 1) y 3)

(x ^ 3-y) ^ 2 + x ^ 6 = 80

igual que

4) (x ^ 3-y) ^ 2 + x ^ 3 ^ 2 = 80

Así que aquí entendemos que se suman 2 cuadrados para convertirse en 80

Entonces, separemos 80 en la suma de 2 cuadrados a partir del cuadrado de 1

1 + 79 = 80

4 + 76 = 80

9 + 71 = 80

16 + 64 = 80

aquí, 16 y 64 son cuadrados

5) entonces, 4 ^ 2 + 8 ^ 2 = 80

Comparando 4) y 5)

(x ^ 3-y) ^ 2 + x ^ 3 ^ 2 = 4 ^ 2 + 8 ^ 2

lo que significa

x ^ 3-y = 4 y x ^ 3 = 8

De x ^ 3 = 8 podemos entender que x = 2

y cuando aplicamos x = 2 en x ^ 3-y = 4, obtenemos

2 ^ 3-y = 4

8-y = 4

entonces y = 4

entonces x & y de la fórmula 2 × 6 + y2−2x3y = 80 es

RESPONDER …. x = 2 e y = 4.

CHEQUE CRUZADO

Pongamos esto en la fórmula

2 × 6 + y2−2x3y

2 * 2 ^ 6 + 4 ^ 2 – 2 * 2 ^ 3 * 4

2 * 64 + 16–2 * 8 * 4

128 + 16–64

144–64 = 80

Espero que esto esté claro

Podemos reescribir la ecuación como

[matemáticas] (yx ^ 3) ^ 2 + x ^ 6 = 80 [/ matemáticas]

Dado que ambos términos en LHS no son negativos [matemática] x ^ 6 \ leq 80 [/ matemática]

[matemáticas] 1 ^ 6 = 1; 2 ^ 6 = 64; 3 ^ 6 = 729 [/ matemáticas]

Solo los valores de [math] x [/ math] son ​​[math] \ pm 1 [/ math] y [math] \ pm 2 [/ math]

Como [math] (yx ^ 3) ^ 2 [/ math] es el cuadrado de un número entero [math] x \ pm 1 [/ math] no paga la factura

[matemáticas] (yx ^ 3) ^ 2 = 80 – (\ pm 2) ^ 6 = 16 [/ matemáticas]

[matemáticas] y = x ^ 3 \ pm 4 [/ matemáticas]

Caso I [matemáticas] y = x ^ 3 + 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] y = \ pm 8 + 4 = 12 o -4 [/ matemáticas]

[matemáticas] (2,12) (- 2, -4) [/ matemáticas]

Caso II [matemáticas] y = x ^ 3- 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] y = \ pm 8-4 = 4 o -12 [/ matemáticas]

[matemáticas] (2,4) (- 2, -12) [/ matemáticas]

Entonces, el conjunto de soluciones es [matemáticas] (2,12) (- 2, -4) (2,4) (- 2, -12) [/ matemáticas]

Perdón por el trabajo desordenado 🙂

Responder:

Par ordenado (x, y) = {(2,4), (2,12), (- 2, -4), (-2, -12)}

No dude en comentar si encuentra algún error o una mejor solución.

Gracias a David Joyce, solución corregida

Suponga que w = x ^ 3

2w ^ 2 + y ^ 2 – 2wy = 80

w ^ 2 + (wy) ^ 2 = 80

Supongamos que u = wy

w ^ 2 + u ^ 2 = 80

Tanto w como tu son enteros. El único par de enteros que da 80 es 4 y 8 (64 + 16 = 80).

O w = 8 o -8 yu = 4 o -4

o w = 4 o -4 yu = 8 o -8

Sin embargo, w debe ser cubo de entero. Por lo tanto

w = 8 o -8.

u = 4 o -4

Si w = 8, u = 4, entonces x = 2, y = 4

Si w = 8, u = -4, entonces x = 2, y = 12

Si w = -8, u = 4, entonces x = -2, y = -12

Si w = -8, u = -4, entonces x = -2, y = -4

A la luz de las respuestas ya proporcionadas, quiero señalar que este problema se puede resolver con un CAS como Mathematica escribiendo el código:

Reducir [2 x ^ 6 + y ^ 2 – 2 x ^ 3 y == 80, {x, y}]

La solución general más fácil es la que se encuentra para [matemáticas] y [/ matemáticas], que también se puede encontrar mediante manipulaciones algebraicas:

[matemáticas] \ displaystyle y = x ^ 3 \ pm \ sqrt {80-x ^ 6} [/ matemáticas]

La solución para los enteros [math] x [/ math] y [math] y [/ math] se puede calcular escribiendo:

Reducir [2 x ^ 6 + y ^ 2 – 2 x ^ 3 y == 80, {x, y}, enteros]

El resultado o respuesta obtenida es:

[matemáticas] \ displaystyle {(x = -2 \ land y = -12) \ lor (x = -2 \ land y = -4) \ lor (x = 2 \ land y = 4) \ lor (x = 2 \ land y = 12)} [/ math]

Cabe señalar que para una ecuación general de la forma

[matemáticas] \ displaystyle {ax ^ 6 + por ^ 2 + cx ^ 3 y = d} [/ matemáticas]

la solución general sería (verificada con Mathematica):

[matemáticas] \ displaystyle {y = \ frac {-cx ^ 3 \ pm \ sqrt {-4 abx ^ 6 + 4 b d + c ^ 2 x ^ 6}} {2 b}} [/ matemáticas]

con la condición evidente: [math] b \ neq 0. [/ math]

Además de las formas que proporcionaron los chicos, quiero agregar uno.

Mire [matemáticas] 2x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3y = 80 [/ matemáticas] como una ecuación cuadrática con respecto a [matemáticas] y [/ matemáticas].

Tenemos:

[matemáticas] 2x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3y-80 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] y ^ 2-2yx ^ 3 + 2x ^ 6-80 = 0 [/ matemáticas]

[matemática] D = 4x ^ 6-8x ^ 6 + 320 = 320-4x ^ 6 [/ matemática]

[matemáticas] y_1 = \ dfrac {2x ^ 3 + \ sqrt {320-4x ^ 6}} {2} = x ^ 3 + \ sqrt {80-x ^ 6} [/ matemáticas]

[matemáticas] y_2 = [/ matemáticas] [matemáticas] \ dfrac {2x ^ 3- \ sqrt {320-4x ^ 6}} {2} = x ^ 3- \ sqrt {80-x ^ 6} [/ matemáticas]

Como [math] \ sqrt {80-x ^ 6} ≥0 [/ math] y [math] x [/ math] es un número entero, [math] | x | [/ math] no puede ser mayor que [math] 2 [/ matemáticas].

Por lo tanto, [matemáticas] | [/ matemáticas] [matemáticas] x | = 1 [/ matemáticas] o [matemáticas] | [/ matemáticas] [matemáticas] x | = 2 [/ matemáticas].

Si [math] | [/ math] [math] x | = 1 [/ math], [math] \ sqrt {80-x ^ 6} [/ math] no es un entero, entonces la única respuesta que queda es [math] ] | x | = 2 [/ matemáticas].

Vamos a verlo ahora.

Para [matemática] | x | = 2 [/ matemática], [matemática] x = 2 [/ matemática] o [matemática] x = -2 [/ matemática].

Por lo tanto, tenemos [math] (x; y) [/ math] pares [math] (2; 12) [/ math]; [matemáticas] (2; 4) [/ matemáticas]; [matemáticas] (- 2; -12) [/ matemáticas]; [matemáticas] (- 2; -4) [/ matemáticas].

Respuesta: [matemáticas] \ boxed {(2; 12); (2; 4); (-2; -12); (-2; -4)} [/ matemáticas]

PD También puede [matemáticas] x ^ 3≡t [/ matemáticas] y verlo como la ecuación cuadrática con respecto a [matemáticas] x ^ 3 [/ matemáticas].

x ^ 6 + (x ^ 3-y) ^ 2 = 80

A = x ^ 3

B = x ^ 3-y

A ^ 2 + B ^ 2 = 80

Entonces, A, B enteros.

(A, B) = (4,8) (8,4)

Si (A, B) = (4,8)

Entonces x ^ 3 = 4 y x ^ 3-y = 8 => Sin número entero x.

Si (A, B) = (8,4)

Entonces x ^ 3 = 8, x ^ 3-y = 4

TENEMOS x = 2 Y y = 4.

LHS = (x³) ² + {y-x³} ²

RHS = 80 = (± 8) ² + (± 4) ²

Comparando LHS y RHS,

x³ = 8 → x = 2, y-8 = ± 4 → y = 8 ± 4 = 12, 4

x³ = -8 → x = -2 → y + 8 = ± 4 → y = -8 ± 4 = -12, -4

(x, y) = (2,12), (2,4), (-2, -12), (- 2, -4)

Escribir en forma cuadrática en [matemáticas] y [/ matemáticas], [matemáticas] y ^ 2- (2x ^ 3) y + 2x ^ 6-80 = 0. [/ Matemáticas] De modo que [matemáticas] y [/ matemáticas] es un número entero, el discriminante de esta cuadrática, [matemática] -4x ^ 6 + 320, [/ matemática] debe ser un cuadrado. Por lo tanto, dejemos

[matemáticas] 80-x ^ 6 = m ^ 2 [/ matemáticas]

Por lo tanto, [matemática] x [/ matemática] es [matemática] 2 [/ matemática] o [matemática] -2 [/ matemática] produciendo las soluciones [matemática] (x, y) = (2,4), (2 , 12), (- 2, -4), (- 2, -12). [/ Matemáticas]

Como [matemáticas] 2x ^ 6 + y ^ 2–2x ^ 3y = (yx ^ 3) ^ 2 + (x ^ 3) ^ 2 [/ matemáticas], necesitamos expresar [matemáticas] 80 [/ matemáticas] como un suma de dos cuadrados enteros.

Ahora [matemática] 80 = a ^ 2 + b ^ 2 [/ matemática] implica [matemática] a [/ matemática], [matemática] b [/ matemática] son impares o ambos pares . El primer caso se descarta porque en ese caso [matemática] a ^ 2 + b ^ 2 \ equiv 2 \ bmod {4} [/ matemática].

Por lo tanto, [math] 20 = \ big (\ frac {a} {2} \ big) ^ 2 + \ big (\ frac {b} {2} \ big) ^ 2 [/ math], y nuevamente con el mismo argumento , ambos [math] \ frac {a} {2} [/ math], [math] \ frac {b} {2} [/ math] deben ser pares .

Entonces ahora tenemos [math] 5 = \ big (\ frac {a} {4} \ big) ^ 2 + \ big (\ frac {b} {4} \ big) ^ 2 [/ math]. Como [math] 5 [/ math] solo se puede expresar como una suma de dos cuadrados enteros como [math] 2 ^ 2 + 1 ^ 2 [/ math], hasta firmar y ordenar , tenemos

[matemática] \ {yx ^ 3, x ^ 3 \} = \ {a, b \} [/ matemática] es una de [matemática] \ {8,4 \} [/ matemática], [matemática] \ {- 8,4 \} [/ matemáticas], [matemáticas] \ {8, -4 \} [/ matemáticas], [matemáticas] \ {- 8, -4 \} [/ matemáticas].

Como [math] x \ in \ mathbb Z [/ math], debemos tener [math] x ^ 3 = \ pm 8 [/ math], de modo que [math] x = \ pm 2 [/ math].

Cuando [matemática] x = 2 [/ matemática], obtenemos [matemática] y ^ 2–16y + 48 = 0 [/ matemática], o [matemática] y = 4 [/ matemática] o [matemática] 12 [/ matemática ]

Cuando [matemática] x = -2 [/ matemática], obtenemos [matemática] y ^ 2 + 16y + 48 = 0 [/ matemática], o [matemática] y = -4 [/ matemática] o [matemática] -12 [/matemáticas].

Por lo tanto, las soluciones integrales son [matemáticas] (x, y) = \ pm (2,4) [/ matemáticas], [matemáticas] \ pm (2,12) [/ matemáticas]. [matemáticas] \ blacksquare [/ matemáticas]

x = 2 y = 4,12

la ecuación dada se puede organizar como

x ^ 3 = (y + _ sqrt (160-y ^ 2)) / 2

sustituyendo diferentes valores enteros por y … obtenemos

solamente

para y = 4 e y = 12 ,, x = 2

Contestaré esto sin omitir todo lo que funcionó.

Al principio pensaba restringirlos a ser positivos, lo que me hizo pensar en qué tan grande puedo esperar que sean mis números. Intuitivamente (que no creo que fuera lo correcto) pensé en dejarme probar x = 1 y ver si obtengo algo. No lo hice Pero luego me di cuenta de que puedo ver esto como una cuadrática en y o x ^ 3. Me pareció mucho más atractivo. así que resolví y y obtuve 2y = (2x ^ 3 + \ – (320–4x ^ 6) ^ 0.5 que se simplifica a y = x ^ 3 + \ – (80-x ^ 6) ^ 0.5. así que todo lo que necesitamos es 80-x ^ 6 para ser un número cuadrado. x = 1 no funciona, x = 2 da y = 8 + \ – 4, entonces tenemos (2,12) (2,4). de manera similar x = -2 da (-2, -12) y (-2, -4). x = 3 es demasiado grande y x = 0 no funciona, así que estos son todos los pares.

  • Disculpas es mi primera respuesta y todavía no sé látex.

* A2A

[matemáticas] \ begin {align} 2x ^ 6 + y ^ 2-2x ^ 3y & = 80 \\ 2 (x ^ 3) ^ 2 + y ^ 2-2 (x ^ 3) y & = 80 \\ 2u ^ 2 + y ^ 2-2uy & = 80 \ qquad [\ porque u = x ^ 3] \\ u ^ 2 + (uy) ^ 2 & = 80 \\ u ^ 2 + v ^ 2 & = 80 \ qquad [\ porque v = uy] \\\ text {Por inspección} & \ text {only} (4,8) \ text {works} \\ (u, v) & = \ left \ {(4,8), (- 4,8 ), (4, -8), (- 4, -8) \ right \} \\ (x ^ 3, v) & \ neq \ left \ {(4,8), (- 4,8), ( 4, -8), (- 4, -8) \ right \} \\\ text {Pero esto funciona} \\ (x ^ 3, v) & = \ left \ {(8,4), (- 8 , 4), (8, -4), (- 8, -4) \ right \} \\ (x, v) & = \ left \ {(2,4), (- 2,4), (2 , -4), (- 2, -4) \ right \} \\ (x, y) = (x, uv) = (x, x ^ 3-v) & = \ bbox [2pt, border: 2pt # 18f sólido] {\ bbox [# AFA, 5px] {\ left \ {(2,4), (- 2, -12), (2,12), (- 2, -4) \ right \}}} \ end {align} \ tag * {} [/ math]

Buenas respuestas ya dadas.