方芳摇太阳歌词:数学问题

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/27 21:22:46
已知素数p,q使得表达式(2p+1)/q和(2q-3)/p都是自然数,试确定p^2q的值

(2p+1)是分子 (2q-3)是分子p^2=p的平方

令:
(2p+1)/q=m,2p+1=mq,p=mq/2-1/2...(1)
(2q-3)/p=n,2q-3=np...(2)
将(1)代入(2),得:
2q-3=nmq/2-n/2
q=(n-6)/(nm-4)...(3)

由于m、n都是自然数,显然都不等于0,所以mn≥n;所以mn-4≥n-6。
因为q是质数,若n-6>0,那么0<(n-6)/(nm-4)<1,这样的q显然不是质数。
所以,n-6<0,nm-4<0.
由nm<4和nm都是非0自然数,知道m、n只能是以下5个组合之一:(m,n)=(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1)
将这5个组合代入(3)式,有:
若(m,n)=(1,1),q=5/3;不合题意。
若(m,n)=(1,2),q=2;再代入(1)式,得p=0。不合题意。
若(m,n)=(1,3),q=3;再代入(1)式,得p=1。不合题意。
若(m,n)=(2,1),q=5/2;不合题意。
若(m,n)=(3,1),q=5;再代入(1)式,得p=7。符合题意,p,q都是质数。
所以,p=7,q=5,p^2*q=245