填充題第 3 題:
設 \(p , q\) 為質數,若方程式 \(x^2 - px + q = 0\) 有正整數解 \(a , b\),那麼 \(p^q + q^p + a^b + b^a\) 之值為何?
解答:
由根與係數關係式,可得 \(ab=q.......(*)\) 且 \(a+b=p............(**)\),
因為 \(a,b\) 皆為正整數、\(q\) 為質數及(*),可得 \(\{a,b\}=\{1,q\}\)
且由 (**),可得 \(p=a+b=1+q\),亦即 \(q\) 與 \(q+1\) 皆為質數,
\(\Rightarrow q=2, p=3, \{a,b\}=\{1,2\}\)
故,\(p^q + q^p + a^b + b^a=3^2+2^3+1^2+2^1=20.\)