设 $p,q$ 为互不相等的正整数,且关于 $x$ 的方程 $x^2-px+q=0$ 和 $x^2-qx+p=0$ 的根都是正整数,则 $|p-q|=$ .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$1$
【解析】
设方程 $x^2-px+q=0$ 的两根为 $x_1,x_2$,方程 $x^2-qx+p=0$ 的两根为 $x_3,x_4$,则$$\begin{cases} x_1+x_2=x_3x_4=p,\\ x_1x_2=x_3+x_4=q.\end{cases}$$接下来证明 $x_1,x_2,x_3,x_4$ 中必然有至少一个为 $1$.否则 $x_1,x_2,x_3,x_4\geqslant 2$,此时有$$(x_1-1)(x_2-1)\geqslant 1,(x_3-1)(x_4-1)\geqslant 1,$$即 $q\geqslant p$ 且 $p\geqslant q$,于是 $p=q$,矛盾.
不妨设 $x_1=1$,则$$1+x_3+x_4=x_3x_4,$$从而$$x_3=1+\dfrac{2}{x_4-1},$$于是$$(x_2,x_3,x_4)=(5,3,2),(5,2,3),$$对应的 $|p-q|=1$.
不妨设 $x_1=1$,则$$1+x_3+x_4=x_3x_4,$$从而$$x_3=1+\dfrac{2}{x_4-1},$$于是$$(x_2,x_3,x_4)=(5,3,2),(5,2,3),$$对应的 $|p-q|=1$.
题目
答案
解析
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