Найдите все пары натуральных чисел разной чётности, удовлетворяющие уравнению 1/m + 1/n = 1/12.
Решение:
Будем считать для определенности, что m ≤ n. Приведём данное уравнение сначала к виду
12m + 12n = mn,
затем к виду
(m − 12)(n − 12) = 24 · 32.
Отметим, что числа (m − 12) и (n − 12) разной чётности, причём
(m − 12) ≤ (n − 12).
Возможны лишь три случая:
1) m − 12 = 1, n − 12 = 144;
2) m − 12 = 3, n − 12 = 48;
3) m − 12 = 9, n − 12 = 16.
Для них получаем три пары натуральных решений (m; n):
(13; 156), (15; 60), (21; 28).
Покажем, что 4-й случай, когда m − 12 и n − 12 оба отрицательны, невозможен. Действительно,
(m − 12)(n − 12) = (12 − m)(12 − n) < 122,
так как каждый множитель в этом случае меньше 12.
Отметим, что мы нашли все пары чисел (m; n) при условии m ≤ n, ранее нашли ещё три пары: (156; 13), (60; 15) и (28; 21).
Ответ: (13; 156), (15; 60), (21; 28), (156; 13), (60; 15), (28; 21).