已知x、y為正整數(shù),且滿足xy-( x+y )=2p+q,其中p、q分別是x與y的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù),求所有這樣的數(shù)對(x,y ) (x≥y ).
分析:此題需分類討論,①當(dāng)x是y的倍數(shù)時(shí),設(shè)x=ky(k是正整數(shù)).解方程k(y-2)=3;②當(dāng)x不是y的倍數(shù)時(shí),令x=ap,y=bp,a,b互質(zhì),則q=abp.解方程abp-1=(a-1)(b-1)即可.
解答:解:①當(dāng)x是y的倍數(shù)時(shí),設(shè)x=ky(k是正整數(shù)).
則由原方程,得
ky•y-(ky+y)=2y+ky,
∵y≠0,
∴ky-(k+1)=2+k,
∴k(y-2)=3,
當(dāng)k=1時(shí),x=5,y=5;
當(dāng)k=3時(shí),x=9,y=3;
∴
,
;
②當(dāng)x不是y的倍數(shù)時(shí),令x=ap,y=bp,a,b互質(zhì),則q=abp,代入原式
得:abp
2-(ap+bp)=2p+abp,即abp-1=(a+1)(b+1)
當(dāng)p=1時(shí),a+b=2,可求得a=1,b=1,此時(shí)不滿足條件;
當(dāng)p>1時(shí),abp≥2ab-1=ab+(ab-1)≥ab>(a-1)(b-1)
此時(shí),abp-1=(a-1)(b+1)不滿足條件;
綜上所述,滿足條件的數(shù)對有:
,
.
點(diǎn)評:本題主要考查的是最大公約數(shù)與最小公倍數(shù).由于兩個(gè)數(shù)的乘積等于這兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的積.即(a,b)×[a,b]=a×b.所以,求兩個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù),就可以先求出它們的最大公約數(shù),然后用上述公式求出它們的最小公倍數(shù).