1985 AIME 第 7 题

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7.

设正整数 aa、bb、cc、dd 满足 a5=b4a^5=b^4、c3=d2c^3=d^2,且 c−a=19c-a=19。求 d−bd-b。

Assume that a,a, b,b, c,c, and dd are positive integers such that a5=b4,a^5=b^4, c3=d2,c^3=d^2, and c−a=19.c-a=19. Determine d−b.d-b.

答案:757
知识点:完全幂平方差丢番图方程
难度评级:2340
小提示:

参数化方程 a5=b4a^5=b^4 和 c3=d2c^3=d^2 的解

Parametrize the solutions of a5=b4a^5=b^4 and c3=d2c^3=d^2

大提示:

将所得差 s2−t4s^2-t^4 分解因式

Factor the resulting difference s2−t4s^2-t^4

解答:

比较各质因数的指数,可取正整数 ss、tt,使 a=t4,b=t5,c=s2,d=s3。 \begin{aligned} a&=t^4,\quad b=t^5,\\ c&=s^2,\quad d=s^3 \end{aligned}\text{。}于是 (s−t2)(s+t2)=s2−t4=19。 (s-t^2)(s+t^2)=s^2-t^4=19\text{。}由于 1919 是质数,这两个因数分别为 11 和 1919,因而 s=10s=10,且 t2=9t^2=9。所以 t=3t=3,并且 d−b=103−35=1000−243=757。 \begin{aligned} d-b&=10^3-3^5\\ &=1000-243=757 \end{aligned}\text{。}

Comparing prime exponents, write a=t4,b=t5,c=s2,d=s3 \begin{aligned} a&=t^4,\quad b=t^5,\\ c&=s^2,\quad d=s^3 \end{aligned} for positive integers s,s, t.t. Then (s−t2)(s+t2)=s2−t4=19. (s-t^2)(s+t^2)=s^2-t^4=19. Since 1919 is prime, the factors are 11 and 19,19, giving s=10s=10 and t2=9.t^2=9. Thus t=3,t=3, and d−b=103−35=1000−243=757. \begin{aligned} d-b&=10^3-3^5\\ &=1000-243=757. \end{aligned}

第 6 题#6
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