Question Number 180877 by Sheshdevsahu last updated on 18/Nov/22
$$\boldsymbol{\mathrm{Q}}.\:\boldsymbol{\mathrm{find}}\:\boldsymbol{\mathrm{the}}\:\boldsymbol{\mathrm{largest}}\:\boldsymbol{\mathrm{value}}\:\boldsymbol{\mathrm{of}}\:\boldsymbol{\mathrm{such}}\:\boldsymbol{\mathrm{that}}\:\boldsymbol{\mathrm{the}} \\ $$$$\boldsymbol{\mathrm{positive}}\:\boldsymbol{\mathrm{integers}}\:\:\boldsymbol{\mathrm{a}},\:\boldsymbol{\mathrm{b}}\:>\:\mathrm{1}\:\boldsymbol{\mathrm{satisfy}}. \\ $$$$\:\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\boldsymbol{\mathrm{b}}} .\boldsymbol{\mathrm{b}}^{\boldsymbol{\mathrm{a}}} \:+\:\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\boldsymbol{\mathrm{b}}} \:+\:\boldsymbol{\mathrm{b}}^{\boldsymbol{\mathrm{a}}} \:=\:\mathrm{5329} \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 18/Nov/22
$$\mathrm{the}\:\mathrm{largest}\:\mathrm{value}\:\mathrm{of}\:{what}? \\ $$$$\mathrm{anyway}\:\mathrm{if}\:{a},\:{b}\:\in\mathbb{Z}^{+} \backslash\left\{\mathrm{1}\right\}\:\mathrm{we}\:\mathrm{have}\:\mathrm{these}\:\mathrm{solutions}: \\ $$$${a}=\mathrm{3}\wedge{b}=\mathrm{4}\vee{a}=\mathrm{4}\wedge{b}=\mathrm{3} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 19/Nov/22
$$\:\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\boldsymbol{\mathrm{b}}} .\boldsymbol{\mathrm{b}}^{\boldsymbol{\mathrm{a}}} \:+\:\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\boldsymbol{\mathrm{b}}} \:+\:\boldsymbol{\mathrm{b}}^{\boldsymbol{\mathrm{a}}} \:=\:\mathrm{5329} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{b}} \left(\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}\right)+\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}=\mathrm{5330} \\ $$$$\left(\mathrm{a}^{\mathrm{b}} +\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}\right)=\mathrm{5330}=\mathrm{2}\centerdot\mathrm{5}\centerdot\mathrm{13}\centerdot\mathrm{41} \\ $$$$\:\:{k}\:\mid\:\mathrm{5330}\:: \\ $$$$\:\mathrm{a}^{\mathrm{b}} +\mathrm{1}={k}\:\wedge\:\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}=\mathrm{5330}/{k} \\ $$$$\Rightarrow{k}=\mathrm{65}\:,\:\mathrm{82} \\ $$$$\begin{cases}{\mathrm{a}^{\mathrm{b}} +\mathrm{1}=\mathrm{65}\:\wedge\:\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}=\mathrm{82}}\\{\mathrm{a}^{\mathrm{b}} +\mathrm{1}=\mathrm{82}\:\wedge\:\mathrm{b}^{\mathrm{a}} +\mathrm{1}=\mathrm{65}}\end{cases}\: \\ $$$$\begin{cases}{\mathrm{a}^{\mathrm{b}} =\mathrm{64}\:\wedge\:\mathrm{b}^{\mathrm{a}} =\mathrm{81}\Rightarrow\mathrm{4}^{\mathrm{3}} =\mathrm{64}\wedge\mathrm{3}^{\mathrm{4}} =\mathrm{81}}\\{\mathrm{a}^{\mathrm{b}} =\mathrm{81}\:\wedge\:\mathrm{b}^{\mathrm{a}} =\mathrm{64}\Rightarrow\mathrm{3}^{\mathrm{4}} =\mathrm{81}\wedge\mathrm{4}^{\mathrm{3}} =\mathrm{64}}\end{cases}\: \\ $$$$\left\{\mathrm{a},\mathrm{b}\right\}=\left\{\mathrm{3},\mathrm{4}\right\} \\ $$