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COURS & EXERCICES DE MATHÉMATIQUES

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Solutions entières d'équations

Trouver tous les entiers naturels mm et nn tels que m2n2=24m^{2} - n^{2}=24

Corrigé

L'équation m2n2=24m^{2} - n^{2}=24 peut s'écrire (mn)(m+n)=24\left(m - n\right)\left(m+n\right)=24.

Cela entraîne que mnm - n et m+nm+n divisent 2424.

Or les diviseurs de 2424 sont 1;2;3;4;6;8;12;241 ; 2 ; 3 ; 4 ; 6 ; 8 ; 12 ; 24.

  • Si mn=1m - n=1 et m+n=24m+n=24 alors, en additionnant membre à membre ces deux égalités, 2m=252m=25. Cette équation n'a pas de solution dans N\mathbb{N}

  • Si mn=2m - n=2 et m+n=12m+n=12 alors 2m=142m=14 donc m=7m=7 et n=12m=5n=12 - m=5. Le couple (m;n)=(7;5)\left(m ; n\right) = \left(7 ; 5\right) est donc une solution.

  • Si mn=3m - n=3 et m+n=8m+n=8 alors 2m=112m=11 qui n'a pas de solution dans N\mathbb{N}

  • Si mn=4m - n=4 et m+n=6m+n=6 alors 2m=102m=10 donc m=5m=5 et n=6m=1n=6 - m=1. Le couple (m;n)=(5;1)\left(m ; n\right) = \left(5 ; 1\right) est donc une solution.

  • Les autres possibilités ne peuvent fournir de solutions puisque, mm et nn étant des entiers naturels, m+nm+n doit être supérieur à mnm - n.

Finalement, les couples d'entiers naturels (m;n)\left(m ; n\right) tels que m2n2=24m^{2} - n^{2}=24 sont (7;5)\left(7 ; 5\right) et (5;1)\left(5 ; 1\right).