Ache todos os inteiros positivos x, y tais que: y² - x(x+1)(x+2)(x+3)=1.

Matemática Inteiros Programação em R
R= y=x(x+3)+1
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Camila perguntou há 8 anos

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Professor Renato A.
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Respondeu há 8 anos
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Olá, Camila. Tudo bem? Não sei se entendi exatamente a necessidade de x, e y serem inteiros. A resposta funciona (verifique!) mesmo se x e, portanto, y, for real (positivo). De qualquer maneira, aqui segue uma ideia para solução. É fácil ver que devem existir infinitos pares (x,y) que satisfaçam essa igualdade (você pode enxergar isso como um sistema de 1 equação, e 2 incógnicas). O que podemos fazer é dar a relação entre x e y. Isso é, dado um valor de x, qual os valores possíveis para y? E esses não são infinitos. Primeiro, desenvolva a expressão x(x+1)(x+2)(x+3), fazendo as distributivas necessárias. Isso deve resultar em x^4 + 6x^3 + 11x^2 + 6x Assim, substituindo isso na igualdade que você forneceu: y^2 = x^4 + 6x^3 + 11x^2 + 6x + 1 (*) Agora precisamos fatorar essa expressão da direita para ver se conseguimos extrair uma raiz quadrada de ambos os lados. As passagens para fatorar são as seguintes: x^4 + 6x^3 + 11x^2 + 6x + 1 = x^4 + 6x^3 + 2x^2 + 9x^2 + 6x + 1 = x^4 + 2x^2(3x + 1) + 9x^2 + 6x + 1 = x^4 + 2x^2(3x + 1) + (3x+1)^2 Onde usamos, na última passagem, que 9x^2 + 6x + 1 = (3x+1)^2 O truque agora é notar que x^4 + 2x^2(3x + 1) + (3x+1)^2 é o trinômio quadrado perfeito de x^2 + 3x + 1 (Você pode definir z = 3x+1 e desenvolver, se estiver em dúvida). Ou seja, (x^2 + 3x + 1)^2 = x^4 + 2x^2(3x + 1) + (3x+1)^2 Logo, voltando a (*): y^2 = (x^2 + 3x + 1)^2 Como só estamos interessados em valores positivos de x e y, podemos simplesmente extrair a raiz quadrada de ambos os lados dessa expressão sem preocupações, o que nos leva a: y = x^2 + 3x + 1 = x(x + 3) + 1 Ou seja, os pares ordenados que são a solução que você procura são, em função de x (positivo): ( x(x + 3) + 1, x ) Contudo, devo acrescentar que não tenho absoluta certeza de que esse é o método mais simples para resolver esse problema. Se alguma passagem não tiver ficado clara, me avise que tentarei explicar de outra forma. Espero ter ajudado um pouco. Abraço!

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Maria L.
Respondeu há 7 anos
Bom dia, Camila! Vamos à resolução: Primeiro, é necessário "passar" x(x+1)(x+2)(x+3) "para o outro lado". Teremos: y^2 = x(x+1)(x+2)(x+3) + 1 "Abrindo", ou seja, aplicando a distributiva, temos: y^2 = x^4 + 6x^3 + 11x^2 + 6x +1 Dando uma olhada nos três primeiros termos do lado direito, podemos "lembrar" de (x^2 + 3x)^2 = x^4 + 6x^3 + 9x^2 Usando esse trinômio, a expressão fica assim: y^2 = (x^2 + 3x)^2 + 2x^2 + 6x +1 Colocando 2 em evidência no terceiro e no quarto termo, temos: y^2 = (x^2 + 3x)^2 + 2(x^2 + 3x) + 1 Prestando atenção, podemos perceber que esse é o trinômio quadrado perfeito de [(x^2 + 3x) + 1]^2 Ou seja, y^2 = [(x^2 + 3x) + 1]^2 Ou seja, y = (x^2 + 3x) + 1 = x^2 + 3x + 1 Colocando o x em evidência: y = x(x+3) +1. Pronto! Observação: ao tentar resolver por conta própria o problema, é importante ir tentando diversos trinômios quadrados perfeitos, sempre parando para observar como poderia montar um "grandão".

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