Päevaülesanne

Juhuslik

Harjutuskomplekt

Balti Tee 1991 · Ülesanne 2

Arvuteooria

Prove that there are no positive integers nn and m>1m>1 such that 1021991+1031991=nm102^{1991}+103^{1991}=n^{m}.

Muuda valikut

Kui oled valmis

Ülevaatematerjal muutub kättesaadavaks järgmise päevaülesannete komplektiga.

Ülevaade

Teemad

Diofantilised võrrandid · Jaguvus ja tegurdamine

Lahendused

Lahendus

Solution: Factorizing, we get

1021991+1031991=(102+103)(1021990−1021989⋅103+1021988⋅1032−⋯+1031990),102^{1991}+103^{1991}=(102+103)\left(102^{1990}-102^{1989} \cdot 103+102^{1988} \cdot 103^{2}-\cdots+103^{1990}\right),

where 102+103=205=5⋅41102+103=205=5 \cdot 41. It suffices to show that the other factor is not divisible by 55. Let ak=102k⋅1031990−ka_{k}=102^{k} \cdot 103^{1990-k}, then ak≡4 ( mod  5)a_{k} \equiv 4\ (\bmod\ 5) if kk is even and ak≡−4 ( mod  5)a_{k} \equiv -4\ (\bmod\ 5) if kk is odd. Thus the whole second factor is congruent to 4⋅1991≡4 ( mod  5)4 \cdot 1991 \equiv 4\ (\bmod\ 5).