一个自然数减去45后是一个完全平方数,这个自然数加上44,仍是一个完全平方数,则这个自然数是 .

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完整解法

1. 设未知数并列出关于完全平方数的代数方程

设这个自然数为 xx。
根据题意,可设:
x−45=m2x - 45 = m^2 ①
x+44=n2x + 44 = n^2 ②
其中 m,nm, n 为非负整数,且 n>mn > m。

2. 利用消元法得到两个完全平方数的差值

由②式减去①式得:
n2−m2=(x+44)−(x−45)=89n^2 - m^2 = (x + 44) - (x - 45) = 89。

3. 利用平方差公式和质数性质求解 $m$ 和 $n$

对 n2−m2=89n^2 - m^2 = 89 利用平方差公式进行因式分解:
(n−m)(n+m)=89(n - m)(n + m) = 89
因为 m,nm, n 是非负整数,所以 n−mn - m 和 n+mn + m 也是整数,且 n+m≥n−m>0n + m \ge n - m > 0。
又因为 89 是质数,其正因数只有 1 和 89,因此可得方程组:
{n−m=1n+m=89\begin{cases} n - m = 1 \\ n + m = 89 \end{cases}
两式相加得 2n=90  ⟹  n=452n = 90 \implies n = 45;
两式相减得 2m=88  ⟹  m=442m = 88 \implies m = 44。

4. 代入求出原自然数 $x$ 的值

将 m=44m = 44 代入①式得:
x=442+45=1936+45=1981x = 44^2 + 45 = 1936 + 45 = 1981。
验证:若代入②式,则 x=452−44=2025−44=1981x = 45^2 - 44 = 2025 - 44 = 1981。符合题意。
所以这个自然数是 1981。

答案

1981

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