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【数学竞赛题】分数证明

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【数学竞赛题】分数证明

证 3/7 不可能是 1/m 和 1/n 的和
其中m、n 是整数

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好评回答
  • 2009-10-25 09:30:50
      首先题目应改为【m、n 是正整数】结论才正确,否则3/7=1/2-1/14。
     
    在【m、n 是正整数】的前提下,可用反证法来证明:设存在【正整数m,n】使 3/7=1/m+1/n,即成立 (●)3mn=7(m+n)。
    不妨设m<n,则必有 m<7【否则如果 m≥7,那么也有 n>7,1/m+1/m<2/7≠3/7】
    另外正整数 m 还必须满足 1/m<3/7,所以只能有 m=3,4,5,6。
       ①m=3,代入(●)得 9n=7(3+n), 可知 n=21/2 不是正整数; ②m=4,代入(●)得 12n=7(4+n), 可知 n=28/5 不是正整数; ③m=5,代入(●)得 15n=7(5+n), 可知 n=35/8 不是正整数; ④m=6,代入(●)得 18n=7(6+n), 可知 n=42/11 不是正整数。
       得到【结论】不存在正整数 m 和 n ,使 1/m+1/n=3/7 。

    山***

    2009-10-25 09:30:50

其他答案

    2009-10-17 15:09:54
  • 若成立 
    则有3mn=7(m+n), 
    所以m、n中至少有一个为7的倍数,
    不妨设m=7k,那么 
    3kn=7k+n,n(3k-1)=7k,所以n或3K-1为7的倍数, 
    如果n为7的倍数,显然不成立,因为3不可能为两个分数之和
    (因为两个分数和肯定小于2) 
    所以3k-1为7的倍数。设3K-1=7q,K=(7q+1)/3 
    所以 nq=(7q+1)/3, 
    3qn-7q=1,q(3n-7)=1, 
    所以q=1, 3n-7=1,n不是整数,矛盾。。 
    所以假设不成立 ,证毕
    

    l***

    2009-10-17 15:09:54

  • 2009-10-15 16:41:22
  • 这个题目可以用反证法来证明。
    假设3/7可以由1/m和1/n相加可得,3/7=1/m+1/n=(m+n)/(mn)
    因此假设m+n=3t,mn=7t,t为不等于0的整数。
    由上述条件可得m,n为X^2+3tX+7t=0的方程的两个根
    可以通过公式法计算方程根为X=[-b±√(b^2-4ac)]/(2a)
    由于m,n为整数,所以b^2-4ac必为完全平方数
    但是b^2-4ac=(3t)^2-4*1*7t=9t^2-28t,显然为非完全平方数,矛盾,因此假设不成立。
    

    g***

    2009-10-15 16:41:22

  • 2009-10-14 09:38:25
  • 题目是错误的。因为m=2,n=-14时成立。改为m、n 是正整数可证明。
    下面用反证法证明修改后的题目:
    设结论成立。
    即3/7=1/m+1/n
    则n=7m/(3m-7)=2+1/3+49/3(3m-7).
    若n为正整数,则(3m-7)为正整数。
    且49/[3(3m-7)]=(3k-1)/3,其中k为整数
    即(3m-7)*(3k-1)=49,且(3k-1)为正整数。
    则(3m-7)只能为1,49或7
    此时m均不是正整数
    则结论不成立,证毕
    

    a***

    2009-10-14 09:38:25

  • 2009-10-14 09:34:33
  • 如果成立
    3mn=7(m+n),
    所以m、n有一个为7的倍数,假设m=7k,那么
    3kn=7k+n,n(3k-1)=7k,所以n或3K-1为7的倍数,
    如果n为7的倍数,显然不成立,因为3不可能为两个分数之和(两个分数和肯定小于2)
    所以3k-1为7的倍数。设3K-1=7X,K=(7X+1)/3
    所以 Xn=(7X+1)/3,
    3Xn-7X=1,X(3n-7)=1,
    所以X=1, 3n-7=1,n不是整数,
    所以假设不成立
    

    1***

    2009-10-14 09:34:33

  • 2009-10-14 07:15:17
  • 1/m+1/n=m+n/mn
    mn是两个整数的积,而7是质数,不可能是两个整数的积,
    所以3/7不可能是1/m+1/n的和,其中m.n是整数。
    

    老***

    2009-10-14 07:15:17

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