发现:当两个不同的正整数同为偶数或奇数时,这两个数之和与这两个数之差的平方差一定能被4整除,且这两个数的积可以表示为两个正整数的平方差. 验证:如,(3+1)2−(3−1)2=12\left ( { 3+1 } \right ) ^ { 2 } -\left ( { 3-1 } \right ) ^ { 2 } =12能被4整除,请把3与1的积写成两个正整数的平方差; 探究:设“发现”中两个正整数分别为m,n,请论证“发现”中的结论正确.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 解决“验证”部分,将3与1的积写成两个正整数的平方差。

根据题意,需要把 33 与 11 的积写成两个正整数的平方差。
计算积为:3×1=33 \times 1 = 3。
观察可知,3=4−1=22−123 = 4 - 1 = 2^2 - 1^2。
由于 22 和 11 都是正整数,因此:
3×1=22−123 \times 1 = 2^2 - 1^2。

2. 进行“探究”部分的第一步,论证和与差的平方差能被4整除。

设“发现”中的两个正整数分别为 mm 和 nn(其中 m≠nm \neq n)。
写出这两个数之和与这两个数之差的平方差:
(m+n)2−(m−n)2(m+n)^2 - (m-n)^2
利用完全平方公式展开并化简:
(m+n)2−(m−n)2=(m2+2mn+n2)−(m2−2mn+n2)=4mn(m+n)^2 - (m-n)^2 = (m^2 + 2mn + n^2) - (m^2 - 2mn + n^2) = 4mn。
因为 m,nm, n 是正整数,所以他们的乘积 mnmn 也是正整数。
因此 4mn4mn 一定能被 44 整除,即这两个数之和与这两个数之差的平方差一定能被 44 整除。

3. 论证这两个数的积可以表示为两个正整数的平方差。

由步骤2可知,(m+n)2−(m−n)2=4mn(m+n)^2 - (m-n)^2 = 4mn,
两边同时除以 44 得:
mn = \frac{(m+n)^2 - (m-n)^2}{4} = \left(\frac{m+n}{2} ight)^2 - \left(\frac{m-n}{2} ight)^2。
因为 mm 和 nn 是不同的正整数,且同为偶数或同为奇数(即奇偶性相同),
所以 m+nm+n 和 m−nm-n 都是偶数,
因此 m+n2\frac{m+n}{2} 和 m−n2\frac{m-n}{2} 都是整数。
因为 m,nm, n 是正整数,所以 m+n>0m+n > 0,即 m+n2\frac{m+n}{2} 是正整数。
又因为 m≠nm \neq n,所以 m−n≠0m-n \neq 0,从而其绝对值 ∣m−n2∣\left|\frac{m-n}{2}\right| 是正整数。
由于 \left(\frac{m-n}{2} ight)^2 = \left(\left|\frac{m-n}{2}\right|\right)^2,
所以 mnmn 可以表示为两个正整数(即 m+n2\frac{m+n}{2} 和 ∣m−n2∣\left|\frac{m-n}{2}\right|)的平方差。
综上所述,“发现”中的结论是正确的。

答案

验证:3×1=22−123 \times 1 = 2^2 - 1^2
探究:见步骤2与步骤3中的完整论证。

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1因式分解 9b2−6ab+a2−x29b^{2} - 6ab + a^{2} - x^{2}。 化简 52x2−7x−4−84−x\dfrac{5}{2x^{2} - 7x - 4} - \dfrac{8}{4 - x}。
  2. 2设(5a+3b)2=(5a−3b)2+A(5a+3b)^{2}=(5a-3b)^{2}+A,则A=()A=() A. 30ab30ab B. 60ab60ab C. 15ab15ab D. 12ab12ab
  3. 3n 是一个正整数。说明对于所有的 n,(7n+2)2−(7n−1)2(7n+2)^{2}-(7n-1)^{2} 是否都是 3 的倍数。 答案 ___
  4. 4下列算式中,其中正确的有()①(−12)−3=−18()①(- \dfrac {1}{2})^{-3}=- \dfrac {1}{8},②a2+2a−1=(a−1)2②a^{2}+2a-1=(a-1)^{2},③a8÷a8=1(a≠0)③a^{8}÷a^{8}=1(a\neq 0),④(a−b)2=a2−b2④(a-b)^{2}=a^{2}-b^{2}…
  5. 5亚当的钱包里有一些 50 美分和 20 美分的硬币。已知他总共有 73 枚硬币,总价值为 $28.10,列出两个联立方程组来求出他拥有的 50 美分和 20 美分硬币的数量。 答案 他有 ... 枚 50 美分硬币和 ... 枚 20 美…