"trouvez toutes les solutions de l´équation
2^(2x+1) + 2^x + 1 = y²
où x et y sont des ENTIERS !"
- Supposons x < 0. On arrive facilement à membre de gauche entier <=> x = -1 car alors ce membre = 2 qui n'est pas un carré.
- Supposons x = 0. Alors y = +- 2.
- Supposons x > 0. On vérifie que x = 1, 2 ne donne aucune sol entière. Supposons donc x > 2. Clairement, y est impair, y = 2n + 1, n>0. L'équation se réécrit alors, en posant z = 2^(x-2) :
z(1 + 8z) = n(n+1).
n et n+1 étant de parité contraire, soit n est pair soit c'est n+1.
i) Supposons n pair, n = kz avec un certain naturel k (comme z est déjà pair). Alors z = (1 - k)/(k^2 - 8). On a en particulier, z > 0, ce qui n'est possible pour aucune valeur naturelle de k.
ii) Supposons n + 1 = kz. Alors z = (k+1)/(k^2 - 8). En particulier, pour que z € N, don voit avoir k + 1 >= k^2 - 8. On vérfiie que ce n'est vrai que si k <= 3. On vérifie qu'alors, la seule valeur pour que z soit un entier est k = 3.
Finalement, on en déduit facilement les couples sol qui sont (0, +- 2), (4, +- 23).