Feladat: Gy.2543 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Barabás Gy. ,  Boncz A. ,  Czirók András ,  Győry M. ,  Harcos G. ,  Kiss 128 I. ,  Kovács F. ,  Molnár Sáska G. ,  Németh S. (Győr) ,  Patócs Barbara ,  Rátonyi J. ,  Szalkai Á. ,  Szendrői B. ,  Újváry-Menyhárt Zoltán 
Füzet: 1989/november, 395. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Racionális számok és tulajdonságaik, Szorzat, hatványozás azonosságai, Gyökök és együtthatók közötti összefüggések, Oszthatósági feladatok, Egész együtthatós polinomok, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1989/március: Gy.2543

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

I. megoldás. A megoldás során felhasználjuk azt a jólismert tényt, hogy egy racionális szám négyzete pontosan akkor egész, ha a szám is az: más szóval egy nem négyzetszám négyzetgyöke irracionális.
Ha x és y a két adott racionális szám, akkor a feltétel szerint (x+y) és 4xy is egész számok, ezért

(x-y)2=(x+y)2-4xy
is az. Az idézett tétel szerint tehát x-y is egész szám és így (x+y)+(x-y)=2x, illetve (x+y)-(x-y)=2y is egész számok. Ily módon x és y egy-egy egész szám fele. E két szám összege páros, szorzata pedig osztható 4-gyel. Igy mindkét egész szám páros, ami azt jelenti, hogy x és y valóban egész számok.
 

Czirók András II. o. t. (Miskolc, Földes F. Gimn.)
 

II. megoldás. Legyen a két racionális szám x és y. Ekkor a feltétel szerint A=x+y és B=xy egész számok. Tekintsük a
t2-At+B=0
egyenletet. Ennek éppen x és y a gyöke. Ismeretes, hogy egy egész együtthatós polinom racionális gyökeinek egyszerűsített alakjában a nevező osztója a legmagasabb fokú tagja együtthatójának. Ez azt jelenti, hogy ha egy egész együtthatós polinom legmagasabb fokú tagjának együtthatója. 1, akkor a polinom racionális gyökei egész számok. Ez éppen a bizonyítandó állítást adja.