感謝兩位老師的精解,試另解第2題。
令 a = (x+y)/2,b = √xy,c = 2xy/(x+y),則 a,b,c 分別代表 x,y 的算數平均,幾何平均,調和平均,故 a ≥ b ≥ c。
因此,49 > a ≥ 17,c ≤ 16。
又 ac = b²,即 ac 為完全平方數。
注意因 49 僅含 "7" 這個質因數,因此:
1. a 與 c 不會含有共同的"非7質因數" (否則 a+b+c 亦含之,矛盾); 進而:
2. a 與 c 若含有某"非7質因數",其冪次必是偶數。
以上兩點可以簡化之後的討論過程。
以下就 a 是否含有 "7" 這個因數,配合以上兩點結論與"49 > a ≥ 17,c ≤ 16" 討論:
A. 若 a 含有 "7",則 a = 28 (範圍內的唯一可能),c = 7 (合),x = 28+14√3
B. 若 a 不含 "7",則 a 的質因數只能往下找:
B-1: a = 5²,c = 3² (合),x = 45
B-2: a 僅含 2 或 3 ,都不能使 49 > a ≥ 17; 又若 a 含 2 和 3,則 c = 1 或至少 5²,不合。
綜上,x = 28+14√3 或 45