Dado que [matemática] x = 2a ^ 5 = 3b ^ 2 [/ matemática] donde [matemática] a [/ matemática] y [matemática] b [/ matemática] son ​​enteros positivos. ¿Cuál es el menor valor posible de [math] b [/ math]?

Supongo que [matemáticas] a> 0 [/ matemáticas] y [matemáticas] b> 0 [/ matemáticas] porque de lo contrario, la respuesta es [matemáticas] b = 0 [/ matemáticas].

Dado que [matemáticas] x = 2a ^ 5 [/ matemáticas] y [matemáticas] x = 3b ^ 2 [/ matemáticas], luego [matemáticas] \ dfrac {2a ^ 5} {3b ^ 2} = \ dfrac {x} {x} = 1 [/ math], siempre que [math] x \ neq 0 [/ math].

Entonces podemos resolver para [matemáticas] b [/ matemáticas], sabiendo que [matemáticas] a> 0 [/ matemáticas] y [matemáticas] b> 0 [/ matemáticas], lo que da lo siguiente:

[matemáticas] b = \ sqrt {\ dfrac {2a ^ 5} {3}} = a ^ 2 \ sqrt {\ dfrac {2a} {3}} [/ matemáticas]

El valor más pequeño de [math] a [/ math] que hace que [math] \ sqrt {\ dfrac {2a} {3}} [/ math] sea un entero es [math] 6 [/ math] desde [math] \ dfrac {2} {3} \ times 6 [/ math] es un cuadrado. Por lo tanto, [matemáticas] b = 72 [/ matemáticas].

[matemáticas] 2a ^ 5 = 3b ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] a, b \ in \ mathbb Z ^ + [/ matemáticas]

[matemáticas] b ^ 2 = \ dfrac {2a ^ 5} {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ sqrt {\ dfrac {2a ^ 5} {3}} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {\ sqrt {2a ^ 5}} {\ sqrt {3}} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {a ^ 2 \ sqrt {2a}} {\ sqrt {3}} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {a ^ 2 \ sqrt {2a} \ sqrt {3}} {\ sqrt {3} \ sqrt {3}} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {a ^ 2 \ sqrt {6a}} {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 \ sqrt {6a} \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 4 (6a) \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 5 \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] a \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ sqrt {6a} \ en \ mathbb Z [/ matemáticas]

[matemáticas] 6a = k ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] k \ in \ mathbb Z [/ matemáticas]

[matemáticas] a = \ frac {k ^ 2} {6} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ frac {k ^ 2} {6} \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] k ^ 2 \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] k \ equiv0 \ pmod {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] k ^ 2 \ equiv0 \ pmod {6} [/ matemáticas]

[matemáticas] k \ equiv0 \ pmod {6} [/ matemáticas]

[matemáticas] k = \ nombre de operador {mcm} (2,6) [/ matemáticas]

[matemáticas] k = 6 [/ matemáticas]

[matemáticas] a = \ frac {6 ^ 2} {6} [/ matemáticas]

[matemáticas] a = 6 [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {6 ^ 2 \ sqrt {6 (6)}} {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ dfrac {36 \ sqrt {36}} {3} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = 12 (6) [/ matemáticas]

[matemáticas] b = 72 [/ matemáticas]

Verificación:

a = 0
buscar = verdadero
mientras busca:
a + = 1
b = (a ** 2 * (6 * a) **. 5) / 3
si b == int (b):
print int (b)
buscar = falso

Salida:

72

Como estamos hablando de enteros, tenga en cuenta las siguientes secuencias:

[matemáticas] 2 \ izquierda | {b \ Rightarrow 4 \ left | {{b ^ 2} \ Rightarrow 2 \ left | {{a ^ 5} \ Rightarrow 32 \ left | {{a ^ 5} \ Rightarrow 8 \ left | b \ right.} \ right.} \ right.} \ right.} \ right. [/ math]

Y

[matemáticas] 3 \ izquierda | {a \ Rightarrow 9 \ left | b \ right.} \ right. [/ math] y [math] 72 \ left | {b \ Rightarrow 6 \ left | a \ right.} \ right. [/ math]

Deje [math] a = 6m [/ math] y [math] b = 72n [/ math]. Sustituyendo, su ecuación se convierte en

[matemáticas] {\ rm {15552}} {{\ rm {m}} ^ 5} = {\ rm {15552}} {{\ rm {n}} ^ 2} [/ matemáticas]

y la solución más pequeña de esto es [matemáticas] n = 1 [/ matemáticas] y así [matemáticas] b = 72. [/ matemáticas]