«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М803

Условие задачи (1983, № 5) Задача М803 // Квант. — 1983. — № 5. — Стр. 42; 1983. — № 8. — Стр. 51.

Сумма двух рациональных чисел $x$‍‍ и $y$‍‍ — натуральное число, сумма обратных к ним чисел $\dfrac1x$‍‍ и $\dfrac1y$‍‍ — тоже натуральное число. Какими могут быть $x$‍‍ и $y$‍?

Р. А. Мазов, А. П. Савин


Изображения страниц

Решение задачи (1983, № 8) Задача М803 // Квант. — 1983. — № 5. — Стр. 42; 1983. — № 8. — Стр. 51.

Ответ: $(x,y)=(1,1)$‍,$\left(\dfrac12,\dfrac12\right)$‍,$(2,2)$‍.

Представим числа $x$‍‍ и $y$‍‍ в виде несократимых дробей: $x=\dfrac{a}{b}$‍,$y=\dfrac{c}{d}$‍.‍ Тогда $x+y=\dfrac{ad+bc}{bd}$‍‍ — натуральное число. Следовательно, $ad+bc$‍‍ делится на $b$‍,‍ а так как $a$‍‍ и $b$‍‍ — взаимно простые числа, $d$‍‍ делится на $b$‍.‍ С другой стороны, $ad+bc$‍‍ делится на $d$‍,‍ поэтому $b$‍‍ делится на $d$‍.‍ Отсюда вытекает, что $b=\pm d$‍.‍ Аналогично, $\dfrac1x+\dfrac1y=\dfrac{ad+bc}{ac}$‍‍ — натуральное число, поэтому $a=\pm c$‍.‍ Таким образом, $x=y$‍‍ или $x=-y$‍.‍ Второй случай невозможен, поскольку по условию $x+y\ge1$‍.‍ В первом случае $x+y=2x=\dfrac{2a}{b}$‍‍ и $\dfrac2x=\dfrac{2b}{a}$‍‍ — натуральные числа, т. е. $a$‍‍ и $b$‍‍ — делители двойки, причём $\dfrac ab\gt 0$‍.‍ Следовательно, $\dfrac{a}{b}=\dfrac11=1$‍,‍ или $\dfrac{a}{b}=\dfrac12$‍,‍ или $\dfrac{a}{b}=\dfrac21=2$‍.

А. П. Савин


Метаданные Задача М803 // Квант. — 1983. — № 5. — Стр. 42; 1983. — № 8. — Стр. 51.

Предмет
Математика
Условие
,
Решение
Номера

1983. — № 5. — Стр.  [условие]

1983. — № 8. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М803 // Квант. — 1983. — № 5. — Стр. 42; 1983. — № 8. — Стр. 51.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m803/