Чтобы решить уравнение ( p + q = (p - q)^3 ), начнем анализировать его.
Перепишем уравнение:
[ p + q = (p - q)^3. ]
Обозначим ( x = p - q ). Тогда ( p = x + q ). Подставим это в уравнение:
[ (x + q) + q = x^3. ]
Упрощаем:
[ x + 2q = x^3. ]
Переносим ( x ) в правую часть:
[ 2q = x^3 - x. ]
Теперь делим обе стороны на 2:
[ q = \frac{x^3 - x}{2}. ]
Так как ( p ) и ( q ) должны быть простыми числами, ( x^3 - x ) должно быть четным числом (так как делится на 2). Заметим, что ( x(x^2 - 1) ) — это произведение ( x ) и двух последовательных чисел, что всегда четно.
Следовательно, ( q ) является целым числом для всех целых значений ( x ).
Проверим некоторые значения для ( x ):Если ( x = 0 ):
[ q = \frac{0^3 - 0}{2} = 0. ] Но 0 не является простым числом.
Если ( x = 1 ):
[ q = \frac{1^3 - 1}{2} = 0. ] Опять не подходит.
Если ( x = 2 ):
[ q = \frac{2^3 - 2}{2} = \frac{8 - 2}{2} = \frac{6}{2} = 3. ] Тогда ( p = x + q = 2 + 3 = 5 ). Оба числа 3 и 5 простые.
Если ( x = 3 ):
[ q = \frac{3^3 - 3}{2} = \frac{27 - 3}{2} = \frac{24}{2} = 12. ] 12 не является простым.
Если ( x = 4 ):
[ q = \frac{4^3 - 4}{2} = \frac{64 - 4}{2} = \frac{60}{2} = 30. ] 30 не является простым.
Если ( x = 5 ):
[ q = \frac{5^3 - 5}{2} = \frac{125 - 5}{2} = \frac{120}{2} = 60. ] 60 не является простым.
Из рассматриваемых ( x ) находим, что единственные простые числа ( p ) и ( q ), удовлетворяющие условию ( p + q = (p - q)^3 ) это ( p = 5 ) и ( q = 3 ).
Чтобы решить уравнение ( p + q = (p - q)^3 ), начнем анализировать его.
Перепишем уравнение:[
Обозначим ( x = p - q ). Тогда ( p = x + q ). Подставим это в уравнение:p + q = (p - q)^3.
]
[
Упрощаем:(x + q) + q = x^3.
]
[
Переносим ( x ) в правую часть:x + 2q = x^3.
]
[
Теперь делим обе стороны на 2:2q = x^3 - x.
]
[
q = \frac{x^3 - x}{2}.
]
Так как ( p ) и ( q ) должны быть простыми числами, ( x^3 - x ) должно быть четным числом (так как делится на 2). Заметим, что ( x(x^2 - 1) ) — это произведение ( x ) и двух последовательных чисел, что всегда четно.
Следовательно, ( q ) является целым числом для всех целых значений ( x ).
Проверим некоторые значения для ( x ):Если ( x = 0 ):[
Если ( x = 1 ):q = \frac{0^3 - 0}{2} = 0.
]
Но 0 не является простым числом.
[
Если ( x = 2 ):q = \frac{1^3 - 1}{2} = 0.
]
Опять не подходит.
[
Если ( x = 3 ):q = \frac{2^3 - 2}{2} = \frac{8 - 2}{2} = \frac{6}{2} = 3.
]
Тогда ( p = x + q = 2 + 3 = 5 ). Оба числа 3 и 5 простые.
[
Если ( x = 4 ):q = \frac{3^3 - 3}{2} = \frac{27 - 3}{2} = \frac{24}{2} = 12.
]
12 не является простым.
[
Если ( x = 5 ):q = \frac{4^3 - 4}{2} = \frac{64 - 4}{2} = \frac{60}{2} = 30.
]
30 не является простым.
[
Если ( x = -1 ):q = \frac{5^3 - 5}{2} = \frac{125 - 5}{2} = \frac{120}{2} = 60.
]
60 не является простым.
[
Если ( x = -2 ):q = \frac{(-1)^3 - (-1)}{2} = \frac{-1 + 1}{2} = 0.
]
[
Если ( x = -3 ):q = \frac{(-2)^3 - (-2)}{2} = \frac{-8 + 2}{2} = \frac{-6}{2} = -3.
]
[
q = \frac{(-3)^3 - (-3)}{2} = \frac{-27 + 3}{2} = \frac{-24}{2} = -12.
]
Итог:
Из рассматриваемых ( x ) находим, что единственные простые числа ( p ) и ( q ), удовлетворяющие условию ( p + q = (p - q)^3 ) это ( p = 5 ) и ( q = 3 ).
Таким образом, решением будет:
[
(p, q) = (5, 3).
]