A605 – Un entier qui fait des carrés Solution
On a les identités : A+B+C+D+E=a2, A+B+C+D+F=b2,
A+B+C+E+F=c2,A+B+D+E+F=d2,A+C+D+E+F=e2 et B+C+D+E+F=f avec par 2 convention a < b < c < d < e < f
On en déduit en additionnant les six identités : a2b2c2d2e2f2= 5*(A+B+C+D+E+F) = 5*N la somme des carrés est un multiple de 5.
Par ailleurs E=F+a2-b2, D=F+a2-c2, C=F+a2-d2, B=F+a2-e2, A=F+a2-f .De cette 2 manière si a, b, c, d, e, f et F sont connus, on détermine A, B, C, D et E à partir de ces cinq équations. En les additionnant, on obtient la relation :
5*F = b2c2d2e2f24a2. Comme F>0, on a l’inégalité suivante : 4
/ ) f e d c b (
a2 2 2 2 2 2 et par permutation, on obtient des inégalités de même type pour b, c,… telles que
)/4 a f e d (c
b2 2 2 2 2 2 , c2 (d2e2 f2a2 b2)/4, )/4
c b a f (e
d2 2 2 2 2 2 , e2(f2a2b2c2d2)/4 et )/4
e d c b (a
f2 2 2 2 2 2 .
Les inégalités ef 1,df 2,cf 3,bf4et af5
f2[(f 5)2(f 4)2(f 3)2(f 2)2(f 1)2]/4 28
170 15
f 0 55 30f
f2 . L’autre racine de l’équation du 2ème degré aboutit à une impossibilité pour la séquence a, b, c, d, e et f.
La première valeur que l’on peut tester est donc f=29 . Comme a2b2c2d2e24f2, on a
2 2 2 2
2 (e 3) (e 2) (e 1) e
4) -
(e a2b2c2d2e24f2
27 e 3364 4.29
30 20e
5e2 2 e=28. En poursuivant le même raisonnement avec d ,c, b et a, on obtient les conditions d > 26, c > 25, b > 24 et a > 23 la séquence à tester est définie par a=24, b=25, c=26, d=27, e=28 et f=29. Il apparaît que la somme des carrés des ces 5 termes n’est pas un multiple de 5. D’où la séquence obtenue en incrémentant d’une unité chacun des termes précédents : a=25, b=26, c=27, d=28, e=29 et f=30 . Cette séquence se révèle être la bonne car : a2b2c2d2e2f2= 4555 N=911 avec A=11, B=70, C=127, D=182, E=235 et F=286.