

Cho ba số nguyên dương x,y,z thỏa mãn $x^2+y^2=z^2$. Chứng minh xyz chia hết cho 60
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!

Giải thích các bước giải:
+ Số chính phương chia $3$ dư $0$ hoặc $1$
Giả sử $x, y$ đều không chia hết cho $3$:
$$\begin{cases}
x \not\vdots 3 \\
y \not\vdots 3
\end{cases}
\implies
\begin{cases}
x^2 \equiv 1 \pmod 3 \\
y^2 \equiv 1 \pmod 3
\end{cases}
\implies z^2 = x^2 + y^2 \equiv 1 + 1 = 2 \pmod 3$$
Điều này vô lý vì một số chính phương chia $3$ không thể dư $2$.
$$\implies \left[ \begin{array}{l} x \vdots 3 \\ y \vdots 3 \end{array} \right. \implies xyz \vdots 3 \quad (1)$$
+ Số chính phương chia $4$ dư $0$ hoặc $1$
Giả sử $x, y$ đều là số lẻ:
$$\begin{cases}
x \equiv 1, 3 \pmod 4 \\
y \equiv 1, 3 \pmod 4
\end{cases}
\implies
\begin{cases}
x^2 \equiv 1 \pmod 4 \\
y^2 \equiv 1 \pmod 4
\end{cases}
\implies z^2 = x^2 + y^2 \equiv 2 \pmod 4$$
Điều này vô lý vì một số chính phương chia $4$ không thể dư $2$.
$\implies$ Trong $x, y$ tồn tại ít nhất một số chẵn. Giả sử $x$ chẵn.
Nếu $y$ chẵn $\implies xyz \vdots 4$.
Nếu $y$ lẻ $\implies z$ lẻ (vì $z^2 = x^2 + y^2$ là chẵn + lẻ = lẻ).
Ta có $z, y$ là số lẻ $\implies z^2 \equiv 1 \pmod 8$ và $y^2 \equiv 1 \pmod 8$.
$$ \implies x^2 = z^2 - y^2 \equiv 1 - 1 = 0 \pmod 8$$
$$ x^2 \vdots 8 \implies x^2 \vdots 16 \implies x \vdots 4 \implies xyz \vdots 4$$
Từ hai trường hợp trên $\implies xyz \vdots 4 \quad (2)$
+ Số chính phương chia $5$ dư $0,1$ hoặc $4$
Giả sử $x, y, z$ đều không chia hết cho $5$:
$$\implies x^2, y^2, z^2 \in \{1; 4\} \pmod 5$$
Ta xét các tổng khả thi của $x^2 + y^2 \pmod 5$:
$$\begin{cases}
1 + 1 = 2 \notin \{1; 4\} \\
4 + 4 = 8 \equiv 3 \notin \{1; 4\} \\
1 + 4 = 5 \equiv 0 \notin \{1; 4\}
\end{cases}$$
Vậy không tồn tại $x, y, z$ không chia hết cho $5$ thỏa mãn đẳng thức.
$$\implies \left[ \begin{array}{l} x \vdots 5 \\ y \vdots 5 \\ z \vdots 5 \end{array} \right. \implies xyz \vdots 5 \quad (3)$$
Từ $(1), (2), (3)$ và do $(3, 4, 5)$ đôi một nguyên tố cùng nhau:
$$xyz \vdots (3 \cdot 4 \cdot 5) \implies xyz \vdots 60 \quad (dpcm)$$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
Bảng tin
