浙江大学 2022年强基第4题

强基计划真题

📝 题目

$X_{1}^{3}+X_{2}^{3}+X_{3}^{3}=4$ 或 5 ,问有 $X \in Z$ 的解吗?

💡 答案解析

【解析】整数的立方 mod 9 只能余 $0,1,-1$ , 三个整数立方和 $\bmod 9$ 只能余 $0,1,2,3,-1,-2,-3$ ,原方程无解。

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:分析整数立方模9的余数
对于任意整数X,X mod 9可能为0,±1,±2,±3,±4,但立方后模9只可能为0,1,-1(即0,1,8)。
公式:X^3 ≡ 0, 1, -1 (mod 9)
提示:注意立方运算模9的周期性。
步骤 2/4
目标:确定三个整数立方和模9的可能余数
三个立方数模9各取0,1,-1,其和模9的可能值为:0,1,-1,2,-2,3,-3。即0,±1,±2,±3。
公式:X1^3+X2^3+X3^3 ≡ 0, ±1, ±2, ±3 (mod 9)
提示:枚举所有组合。
步骤 3/4
目标:检查方程右边模9的值
方程右边为4或5。4 mod 9 = 4,5 mod 9 = 5。4和5不在可能的余数集合{0,±1,±2,±3}中。
公式:4 ≡ 4 (mod 9), 5 ≡ 5 (mod 9)
提示:模9下4和5不在允许范围内。
步骤 4/4
目标:得出结论
由于左边模9只能为0,±1,±2,±3,而右边模9为4或5,矛盾,故无整数解。
提示:无解。

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