Чтобы представить число 2025 в виде суммы двух квадратов целых чисел, мы можем использовать несколько теорем и методов из теории чисел, в частности, теорему Ферма о sums of two squares.
Согласно этой теореме, целое число ( n ) может быть представлено в виде суммы двух квадратов, если в его разложении на простые множители все простые числа вида ( 4k+3 ), которые входят с нечетным экспонентом.
Разложение на простые множители: Начнем с разложения числа 2025 на простые множители: [ 2025 = 45 \times 45 = 9 \times 5 \times 9 \times 5 = (3^2) \times (5^2) = 3^4 \times 5^2. ]
Проверка условий теоремы Ферма: В разложении присутствуют:
( 3^4 ), где 3 — это простой множитель вида ( 4k+3 ).( 5^2 ), где 5 — это простой множитель вида ( 4k+1 ).
Число 3 входит в разложение с четным экспонентом (4), а число 5 - с четным экспонентом (2). Поскольку для простых чисел вида ( 4k + 3 ) присутствуют лишь четные экспоненты, мы можем использовать теорему Ферма для заключения, что 2025 может быть выражено как сумма двух квадратов.
Нахождение произведения: Теперь нужно найти такие целые ( x ) и ( y ), что ( x^2 + y^2 = 2025 ). Мы можем использовать метод перебора или закон чисел.
Попробуем несколько значений ( x ):
Если ( x = 0 ), то ( y^2 = 2025 ) (но это не дает целого числа).Если ( x = 5 ), то ( y^2 = 2025 - 25 = 2000 ) (не дает корень).Если ( x = 10 ), то ( y^2 = 2025 - 100 = 1925 ) и так далее.
Пробуя различные значения ( x ) (например, до ( x = 45 )), мы находим, что: [ x = 15 \quad \text{и} \quad y^2 = 2025 - 15^2 = 2025 - 225 = 1800. ] [ y = \sqrt{1800} = \sqrt{36 \times 50} = 6\sqrt{50} \text{ (не целое)}. ]
Дальше продолжаем алгоритм и пробуем: [ x = 30 \quad \text{и} \quad y^2 = 2025 - 30^2 = 2025 - 900 = 1125 \ (не целое), ] [ x = 37 \quad y^2 = 2025 - 37^2 = 2025 - 1369 = 656 (не целое). ] [ x = 45 \quad y^2 = 2025 - 45^2 = 2025 - 2025 = 0. ]
После проб разных вариантов, находим, что: [ 2025 = 45^2 + 0^2, ] Следовательно, 2025 может быть представлены в виде суммы двух квадратов целых чисел: [ 2025 = 45^2 + 0^2. ]
Чтобы представить число 2025 в виде суммы двух квадратов целых чисел, мы можем использовать несколько теорем и методов из теории чисел, в частности, теорему Ферма о sums of two squares.
Согласно этой теореме, целое число ( n ) может быть представлено в виде суммы двух квадратов, если в его разложении на простые множители все простые числа вида ( 4k+3 ), которые входят с нечетным экспонентом.
Разложение на простые множители:
Начнем с разложения числа 2025 на простые множители:
[
2025 = 45 \times 45 = 9 \times 5 \times 9 \times 5 = (3^2) \times (5^2) = 3^4 \times 5^2.
]
Проверка условий теоремы Ферма:
( 3^4 ), где 3 — это простой множитель вида ( 4k+3 ).( 5^2 ), где 5 — это простой множитель вида ( 4k+1 ).В разложении присутствуют:
Число 3 входит в разложение с четным экспонентом (4), а число 5 - с четным экспонентом (2). Поскольку для простых чисел вида ( 4k + 3 ) присутствуют лишь четные экспоненты, мы можем использовать теорему Ферма для заключения, что 2025 может быть выражено как сумма двух квадратов.
Нахождение произведения:
Теперь нужно найти такие целые ( x ) и ( y ), что ( x^2 + y^2 = 2025 ). Мы можем использовать метод перебора или закон чисел.
Попробуем несколько значений ( x ):
Если ( x = 0 ), то ( y^2 = 2025 ) (но это не дает целого числа).Если ( x = 5 ), то ( y^2 = 2025 - 25 = 2000 ) (не дает корень).Если ( x = 10 ), то ( y^2 = 2025 - 100 = 1925 ) и так далее.Пробуя различные значения ( x ) (например, до ( x = 45 )), мы находим, что:
[
x = 15 \quad \text{и} \quad y^2 = 2025 - 15^2 = 2025 - 225 = 1800.
]
[
y = \sqrt{1800} = \sqrt{36 \times 50} = 6\sqrt{50} \text{ (не целое)}.
]
Дальше продолжаем алгоритм и пробуем:
[
x = 30 \quad \text{и} \quad y^2 = 2025 - 30^2 = 2025 - 900 = 1125 \ (не целое),
]
[
x = 37 \quad y^2 = 2025 - 37^2 = 2025 - 1369 = 656 (не целое).
]
[
x = 45 \quad y^2 = 2025 - 45^2 = 2025 - 2025 = 0.
]
После проб разных вариантов, находим, что:
[
2025 = 45^2 + 0^2,
]
Следовательно, 2025 может быть представлены в виде суммы двух квадратов целых чисел:
[
2025 = 45^2 + 0^2.
]
Таким образом, нужные числа ( (45, 0) ). 👍