设不定方程 $x^2+y^2+z^2-xyz+10=0$ 的正整数解 $(x,y,z)$ 中满足 $x$、$y$、$z$ 均大于 $2008$ 的不同解的数目为 $k$,则 $k$ 满足 \((\qquad)\)
A: $k=0$
B: $1\leqslant k \leqslant 2008$
C: $k>2008$,但 $k$ 是有限的数
D: $k$ 是无穷大
【难度】
【出处】
2008年全国高中数学联赛天津市预赛
【标注】
【答案】
D
【解析】
由题意知 $(x_0,y_0,z_0)=(3,4,5)$ 是原不定方程的一个特解.对于原不定方程的任意一个正整数解 $(x_1,y,z)$,假设 $x_1\leqslant y\leqslant z$,且 $x_1<z$.设关于 $x$ 的二次方程$$x^2-yz\cdot x+y^2+z^2+10=0$$的两个根为 $x_1,x_2$,由韦达定理知,$$x_1+x_2=yz,x_1x_2=y^2+z^2+10>z^2,$$因此 $x_2$ 是正整数,且大于 $z$,于是 $(x_2,y,z)$ 也是原不定方程的一个解.由于原不定方程是轮换对称的,所以 $(y,z,x_2)$ 也是它的解,并且它是由小到大排列的.如此反复利用上面的结论,可以由一个特解得到无穷多的解,因此满足 $x,y,z$ 均大于 $2008$ 的解有无穷多个.故选 D.
题目 答案 解析 备注
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