Question Number 98602 by bemath last updated on 15/Jun/20
$$\mathrm{find}\:\mathrm{integral}\:\mathrm{solution} \\ $$$$\mathrm{of}\:\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \:=\:\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\: \\ $$
Commented by bemath last updated on 15/Jun/20
$$\mathrm{oo}\:\mathrm{yes}\:\mathrm{sir}.\:\mathrm{thank}\:\mathrm{you} \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 15/Jun/20
$$\mathrm{Sir}\:\left(\mathrm{1},\pm\mathrm{2}\right)\:\mathrm{doesn}'\mathrm{t}\:\mathrm{satisfy}: \\ $$$$\:\:\:\:\:\left(\pm\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} \neq\left(\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} +\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{4}\neq\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{I}'\mathrm{ve}\:\mathrm{extended}\:\mathrm{my}\:\mathrm{answer}\:\mathrm{and}\:\mathrm{now} \\ $$$$\mathrm{it}\:\mathrm{includes}\:\mathrm{all}\:\mathrm{solutions}. \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 15/Jun/20
$$\mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1} \\ $$$$\:^{\bullet} \mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\:\mathrm{is}\:\mathrm{perfect}\:\mathrm{square}.\mathrm{It}\:\mathrm{may}\:\mathrm{be} \\ $$$$\mathrm{0}\:\mathrm{also}\:\mathrm{provided}\:\mathrm{that}\:\mathrm{x}\:\mathrm{is}\:\mathrm{an}\:\mathrm{integer}. \\ $$$$\mathrm{So}\:\mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{x}^{\mathrm{3}} =−\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{x}=−\mathrm{1}\Rightarrow\mathrm{y}=\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left(−\mathrm{1},\mathrm{0}\right) \\ $$$$\:^{\bullet} \mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\mathrm{x}+\mathrm{1}=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2x}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{x}\left(\mathrm{x}−\mathrm{2}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{x}=\mathrm{0}\:\:\mid\:\mathrm{x}=\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{x}=\mathrm{0}\Rightarrow\mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{0}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\Rightarrow\mathrm{y}=\pm\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{x}=\mathrm{2}\Rightarrow\mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{2}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\Rightarrow\mathrm{y}=\pm\mathrm{3} \\ $$$$\left(−\mathrm{1},\mathrm{0}\right),\left(\mathrm{0},\pm\mathrm{1}\right),\left(\mathrm{2},\pm\mathrm{3}\right) \\ $$
Commented by bemath last updated on 15/Jun/20
$$\mathrm{sir}\:\mathrm{i}\:\mathrm{got}\:\left(−\mathrm{1},\mathrm{0}\right),\:\left(\mathrm{1},\pm\mathrm{2}\right),\:\left(\mathrm{2},\pm\mathrm{3}\right)\: \\ $$$$ \\ $$
Commented by 1549442205 last updated on 15/Jun/20
$$\boldsymbol{\mathrm{but}}\:\boldsymbol{\mathrm{remain}}\:\boldsymbol{\mathrm{the}}\:\boldsymbol{\mathrm{case}}\:\boldsymbol{\mathrm{that}}\:\boldsymbol{\mathrm{x}}+\mathrm{1}=\boldsymbol{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}} , \\ $$$$\boldsymbol{\mathrm{x}}^{\mathrm{2}} −\boldsymbol{\mathrm{x}}+\mathrm{1}=\boldsymbol{\mathrm{v}}^{\mathrm{2}} ,\boldsymbol{\mathrm{doesn}}'\boldsymbol{\mathrm{t}}\:\boldsymbol{\mathrm{consider}}? \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 15/Jun/20
$$\mathcal{T}{hank}\:{you}\:{sir}!\:{I}'{ll}\:{try}\:{to}\:{complete} \\ $$$${my}\:{answer}. \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 17/Jun/20
$${y}^{\mathrm{2}} =\left({x}+\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$${Let}\:{x}+\mathrm{1}={u}^{\mathrm{2}} ,\:{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}={v}^{\mathrm{2}} \\ $$$${x}={u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1},{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\left({u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} −\left({u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)+\mathrm{1}={v}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\Rightarrow{u}^{\mathrm{4}} −\mathrm{2}{u}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}−{u}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}+\mathrm{1}={v}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\Rightarrow{u}^{\mathrm{4}} −\mathrm{3}{u}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}−{v}^{\mathrm{2}} =\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:{u}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{9}−\mathrm{4}\left(\mathrm{3}−{v}^{\mathrm{2}} \right)}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:{u}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{9}−\mathrm{12}+\mathrm{4}{v}^{\mathrm{2}} }}{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4}{v}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}={p}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{4}{v}^{\mathrm{2}} −{p}^{\mathrm{2}} =\mathrm{3} \\ $$$$\:\:\:\:\:\left(\mathrm{2}{v}−{p}\right)\left(\mathrm{2}{v}+{p}\right)=\mathrm{3} \\ $$$$\:\:\:\:\left(\:\mathrm{2}{v}−{p}=\mathrm{1}\wedge\mathrm{2}{v}+{p}=\mathrm{3}\:\right)\:\mid\:\left(\:\mathrm{2}{v}−{p}=\mathrm{3}\wedge\mathrm{2}{v}+{p}=\mathrm{1}\right) \\ $$$$\:\:\:{p}=\mathrm{1},{v}=\mathrm{1}\:\:\mid\:\:{p}=−\mathrm{1},{v}=\mathrm{1} \\ $$$${u}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{4}{v}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}}}{\mathrm{2}}=\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{4}\left(\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:=\frac{\mathrm{3}\pm\mathrm{1}}{\mathrm{2}}=\mathrm{2},\mathrm{1} \\ $$$$\:^{\bullet} {x}={u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}=\left(\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}=\mathrm{0}\Rightarrow{y}^{\mathrm{2}} ={x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{1}\Rightarrow{y}=\pm\mathrm{1} \\ $$$$\left(\mathrm{0},\pm\mathrm{1}\right) \\ $$$$\:^{\bullet} {x}={u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}=\mathrm{2}−\mathrm{1}=\mathrm{1}\Rightarrow{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{1}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow{y}=\pm\sqrt{\mathrm{2}}\:\:\:\:\left({Not}\:{exceptable}\right) \\ $$$${So}\:{when}\:{x}+\mathrm{1}\:\&\:{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}\:{are}\:{both} \\ $$$${perfect}\:{square}\:\left({x},{y}\right)=\left(\mathrm{0},\pm\mathrm{1}\right) \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 18/Jun/20
$${Another}\:{method} \\ $$$$\left({y}−\mathrm{1}\right)\left({y}+\mathrm{1}\right)={x}.{x}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow{y}−\mathrm{1}=\left({y}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \:\mid\:{y}+\mathrm{1}=\left({y}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:^{\bullet} {y}={y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{y}+\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\:{y}^{\mathrm{2}} +{y}+\mathrm{2}=\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:{y}=\frac{−\mathrm{1}\pm\sqrt{\mathrm{1}−\mathrm{8}}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:{y}\notin\mathbb{Z} \\ $$$$\:\:^{\bullet} {y}+\mathrm{1}={y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{y}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{y}=\mathrm{0} \\ $$$$\:{y}\left({y}−\mathrm{3}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\:\:{y}=\mathrm{0}\:\mid\:{y}=\mathrm{3} \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}={y}^{\mathrm{2}} \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} =\left(\mathrm{0}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}=−\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\left(−\mathrm{1},\mathrm{0}\right) \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} =\left(\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1} \\ $$$${x}=\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\:\left(\mathrm{2},\mathrm{3}\right) \\ $$