Решить уравнение в простых числах x²-2y²=1

Вопрос школьника по предмету Математика

Решить уравнение в простых числах x²-2y²=1

Ответ учителя по предмету Математика

Единственное четное простое число — это 2. Видим, что x=2 нас не устраивает, так как при этом в правой части получается четное число. 

Если y=2, то x^2-8=1; x=3 — нашли одно решение.

y=3 не подходит: x^2-18=1; x^2=19 — не является полным квадратом.

Далее мы можем предположить, что x и y больше 3.

Все целые числа делятся на три категории — вида 3k, 3k+1 и 3k-1, а так как мы предположили, что x и y больше 3 (а к тому же они простые), то

они принадлежат второй или третьей категории. Возводя числа из этих категорий в квадрат, получаем числа из первой категории (ведь (3k+1)^2=9k^2+6k+1=3n+1 и (3k-1)^2=9k^2-6k=1=3m+1)

Для простоты перенесем 2y^2 направо, тогда правая часть =

2(3m+1)+1=6m+3=3(2m+1) делится на три, а левая на три не делится. Поэтому единственное решение —

это x=3; y=2