При каких натуральных значениях n существует натуральное число m , при котором...

0 голосов
73 просмотров

При каких натуральных значениях n существует натуральное число m , при котором выполняется равенство m^3+10m^2+16m=3^n . Если таких значений несколько , то в ответе укажите наибольший из них.


Математика (15 баллов) | 73 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Разложим левую часть на множители:

m^3+10m^2+16m=3^n \\ \\ m(m+2)(m+8) = 3^n

Каждый из трёх множителей должен быть степенью 3.
m=3^a; m+2= 3^b; m+8 = 3^c;
где a ≥0; b≥0; c≥0

Из второго выражения вычтем первое:
m+2-m= 3^b -3^a \\ 3^a(3^{b-a}-1)=2

Отсюда, или 3^a = 2 и 3^{b-a}-1 =1, что невозможно; или 3^a=1 и 3^{b-a}-1=2. Тогда, a=0 и b=1.

Аналогично, из третьего выражения вычтем первое:
m+8-m= 3^c -3^a \\ 3^a(3^{c-a}-1)=8
Отсюда получаем решение при a=0 и c=2,

Итак, получаем единственное решение:
m=3^0=1; m+2= 3^1 =3; m+8 = 3^2 =9; \\ \\ m=1

Подставляем m=1 в исходное выражение:
1^3+10*1^2+16*1=3^n \\ \\ 3^n = 27=3^3 \\ \\ n=3

Ответ: 3

(43.0k баллов)