Tìm cặp số nguyên thỏa mãn : a) (2x+1)(y-2)=12
…
b) 3xy-x+3y=9
c)xy^2+2x-y^2=8
Phương pháp chung cho dạng bài này là biến đổi phương trình về dạng tích của hai biểu thức chứa x và y bằng một hằng số. Sau đó, chúng ta sẽ sử dụng kiến thức về ước của một số nguyên để giải.
a) (2x+1)(y-2)=12
Vì x và y là các số nguyên nên \(2x+1\) và \(y-2\) cũng là các số nguyên.
Theo đề bài, tích của chúng bằng 12, do đó \(2x+1\) và \(y-2\) phải là các ước nguyên của 12.
Các ước nguyên của 12 là: \( \{-12; -6; -4; -3; -2; -1; 1; 2; 3; 4; 6; 12\} \).
Chúng ta có một nhận xét quan trọng: Vì x là số nguyên nên \(2x\) là số chẵn, do đó \(2x+1\) phải là một số lẻ.
Vậy, \(2x+1\) chỉ có thể nhận các giá trị là các ước lẻ của 12. Đó là: \( \{-3; -1; 1; 3\} \).
Từ đây, chúng ta lập bảng để tìm các giá trị tương ứng của x và y:
| 2x+1 | -3 | -1 | 1 | 3 |
| y-2 | -4 | -12 | 12 | 4 |
| x | -2 | -1 | 0 | 1 |
| y | -2 | -10 | 14 | 6 |
| Kết luận | Thỏa mãn | Thỏa mãn | Thỏa mãn | Thỏa mãn |
Vậy các cặp số nguyên (x; y) thỏa mãn là: (-2; -2), (-1; -10), (0; 14), (1; 6).
b) 3xy-x+3y=9
Với dạng này, chúng ta cần biến đổi để đưa về dạng tích. Thầy sẽ hướng dẫn các em phương pháp nhóm các hạng tử:
Nhóm hai hạng tử đầu tiên: \( (3xy-x)+3y=9 \)
Đặt nhân tử chung là x ra ngoài: \( x(3y-1)+3y=9 \)
Bây giờ, chúng ta muốn tạo ra một biểu thức \(3y-1\) nữa để có nhân tử chung. Ta sẽ thêm và bớt 1:
\( x(3y-1) + (3y-1) + 1 = 9 \)
\( (x+1)(3y-1) = 9-1 \)
\( (x+1)(3y-1) = 8 \)
Đến đây, bài toán đã trở về dạng giống câu a. Vì x, y là số nguyên nên \(x+1\) và \(3y-1\) là các ước nguyên của 8.
Các ước nguyên của 8 là: \( \{-8; -4; -2; -1; 1; 2; 4; 8\} \).
Ta lại có một nhận xét: Vì y là số nguyên nên \(3y\) chia hết cho 3, do đó \(3y-1\) khi chia cho 3 sẽ dư 2 (hoặc dư -1).
Trong các ước của 8, các số chia cho 3 dư 2 là: \( \{-4; -1; 2; 8\} \).
Vậy \(3y-1\) chỉ có thể nhận các giá trị này. Chúng ta lập bảng:
| 3y-1 | -4 | -1 | 2 | 8 |
| x+1 | -2 | -8 | 4 | 1 |
| y | -1 | 0 | 1 | 3 |
| x | -3 | -9 | 3 | 0 |
| Kết luận | Thỏa mãn | Thỏa mãn | Thỏa mãn | Thỏa mãn |
Vậy các cặp số nguyên (x; y) thỏa mãn là: (-3; -1), (-9; 0), (3; 1), (0; 3).
c) xy^2+2x-y^2=8
Tương tự câu b, chúng ta sẽ nhóm các hạng tử để đưa về dạng tích.
Nhóm các hạng tử có chứa x: \( (xy^2+2x)-y^2=8 \)
Đặt nhân tử chung là x: \( x(y^2+2)-y^2=8 \)
Chúng ta muốn tạo ra biểu thức \(y^2+2\). Ta sẽ bớt 2 ở cả hai vế:
\( x(y^2+2) – y^2 – 2 = 8 – 2 \)
\( x(y^2+2) – (y^2+2) = 6 \)
Đặt nhân tử chung là \(y^2+2\): \( (x-1)(y^2+2) = 6 \)
Đến đây, vì x, y là các số nguyên nên \(x-1\) và \(y^2+2\) là các ước nguyên của 6.
Các ước nguyên của 6 là: \( \{-6; -3; -2; -1; 1; 2; 3; 6\} \).
Các em hãy chú ý điều kiện của biểu thức \(y^2+2\):
Vì y là số nguyên nên \(y^2 \ge 0\).
Suy ra \(y^2+2 \ge 2\).
Do đó, \(y^2+2\) chỉ có thể nhận các giá trị là ước của 6 và lớn hơn hoặc bằng 2. Đó là các giá trị: \( \{2; 3; 6\} \).
Chúng ta xét từng trường hợp:
– Trường hợp 1: \(y^2+2 = 2\)
Suy ra \(y^2=0\), vậy \(y=0\).
Khi đó, \(x-1 = 6 \div 2 = 3\), suy ra \(x=4\).
Ta có cặp số (4; 0).
– Trường hợp 2: \(y^2+2 = 3\)
Suy ra \(y^2=1\), vậy \(y=1\) hoặc \(y=-1\).
Khi đó, \(x-1 = 6 \div 3 = 2\), suy ra \(x=3\).
Ta có hai cặp số (3; 1) và (3; -1).
– Trường hợp 3: \(y^2+2 = 6\)
Suy ra \(y^2=4\), vậy \(y=2\) hoặc \(y=-2\).
Khi đó, \(x-1 = 6 \div 6 = 1\), suy ra \(x=2\).
Ta có hai cặp số (2; 2) và (2; -2).
Vậy các cặp số nguyên (x; y) thỏa mãn là: (4; 0), (3; 1), (3; -1), (2; 2), (2; -2).
Hy vọng bài giải chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ và tự tin hơn khi gặp các dạng toán tương tự. Chúc các em học tốt
a, (2x + 1)(y – 1) = 12
Theo đầu bài: x, y ∈ Z → 2x + 1 và y – 1 thuộc Ư(12) = { ±1; ±2; ±3; ±4; ±6; ±12 }
Do 2x + 1 là số lẻ → 2x + 1 ∈ { ±1; ±3} → y – 1 ∈ { ±12; ±4 }
Xét các trường hợp:
+, 2x + 1 = 1 và y – 1 = 12 ↔ x = 0; y = 13 ( TM )
+, 2x + 1 = -1 và y – 1 = – 12 ↔ x = -1; y = -11 ( TM )
+, 2x + 1 = 3 và y – 1 = 4 ↔ x = 1; y = 5 ( TM )
+, 2x + 1 = -3 và y – 1 = – 4 ↔ x = -2; y = -3 ( TM )
Vậy các cặp (x;y) thỏa mãn là (0;13) (-1;-11) (1;5) (-2;-3)
b, 3xy – x + 3y = 9
↔ x (3y – 1 ) + 3y – 1 = 8
↔ (x + 1) (3y – 1) = 8
Theo đầu bài: x, y ∈ Z → x + 1 và 3y – 1 ∈ Ư(8) = {±1; ±2; ±4; ±8}
Xét các trường hợp:
+, x + 1 =1 và 3y -1 = 8 → x = 0; y = 3 ( TM )
+, x + 1 = -1 và 3y -1 = -8 → x = -2; y =-7/3 ( KTM)
+, x + 1 = 2 và 3y -1 = 4 → x =1; y = 5/3 ( KTM )
+, x + 1 = -2 và 3y -1 = -4 → x = -3; y = -1 ( TM )
+, x + 1 = 4 và 3y -1 = 2 → x = 3; y = 1 ( TM )
+, x + 1 = -4 và 3y -1 = -2 → x = -5; y = -1/3 ( KTM )
+, x + 1 = 8 và 3y -1 = 1 → x = 7; y = 2/3 ( KTM)
+, x + 1 = -8 và 3y -1 = -1 → x = -9; y = 0 ( TM )
Vậy các cặp (x;y) thỏa mãn là (0;3) (-3;-1) (3;1) ( -9; 0)
c, xy² + 2x – y² = 8
↔ x ( y² + 2 ) – ( y² + 2 ) = 6
↔ ( x – 1) ( y² + 2 ) = 6
Theo đầu bài x; y ∈ Z → x – 1 và y² + 2 ∈ Ư(6) = { ±1; ±2; ±3; ±6 }
Do y² + 2 > 0, 6 > 0 → x – 1 > 0 → x – 1 và y² + 2 ∈ { 1; 2; 3; 6 }
Mà y² + 2 ≥ 2 → y² + 2 ∈ { 2; 3; 6 }
Xét các trường hợp:
+, y² + 2 = 2 và x – 1 = 3 → y = 0; x = 4 ( TM )
+, y² + 2 = 3 và x – 1 = 2 → y = 1; x = 3 hoặc y = – 1; x = 3 ( TM )
+, y² + 2 = 6 và x – 1 = 1 → y = 2; x = 2 hoặc y = – 2; x = 2 ( TM )
Vậy các cặp (x;y) thỏa mãn là (4;0) (3;1) (3;-1) ( 2;2) (2;-2)