Question Number 152481 by mathdanisur last updated on 28/Aug/21
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 29/Aug/21
$$\boldsymbol{{Some}}\:{solutions}: \\ $$$$\left({x},{y},{z}\right)=\left(\mathrm{3},\mathrm{3},\mathrm{8}\right),\left(\mathrm{3},\mathrm{8},\mathrm{3}\right),\left(\mathrm{8},\mathrm{3},\mathrm{3}\right) \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 29/Aug/21
$$\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)=\mathrm{2};\:\:\:\:{x},{y},{z}\in\mathbb{Z}^{+} \\ $$$$\left({x}+\mathrm{1}\right)\left({y}+\mathrm{1}\right)\left({z}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{2}{xyz} \\ $$$$\Rightarrow{At}\:{least}\:{one}\:{of}\:{x}+\mathrm{1},{y}+\mathrm{1},{z}+\mathrm{1}\:{is}\:{even} \\ $$$$\Rightarrow{At}\:{least}\:{one}\:{of}\:{x},{y},{z}\:{is}\:{an}\:{odd}. \\ $$$${Let}\:{x}=\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}: \\ $$$$\:\mathrm{2}{k}\left({y}+\mathrm{1}\right)\left({z}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{2}\left(\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}\right){yz} \\ $$$$\:{k}\left({y}+\mathrm{1}\right)\left({z}+\mathrm{1}\right)=\left(\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}\right){yz} \\ $$$$\:\:\:{kyz}+{ky}+{kz}+{k}=\left(\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}\right){yz} \\ $$$$\left(\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}\right){yz}−{kyz}={ky}+{kz}+{k} \\ $$$$\:\left({k}−\mathrm{1}\right){yz}={k}\left({y}+{z}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\Rightarrow{k}\mid\left({k}−\mathrm{1}\right){yz} \\ $$$$\Rightarrow\begin{cases}{{k}\mid\left({k}−\mathrm{1}\right)\Rightarrow{k}=\mathrm{1}}\\{{k}\mid{yz}\Rightarrow{k}\mid{yz}\:\vee\:{k}\mid{y}\:\vee\:{k}\mid{z}}\end{cases} \\ $$$$\mathrm{C}{ase}\mathrm{1}:\:{k}=\mathrm{1}\Rightarrow{x}=\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}\right)−\mathrm{1}=\mathrm{1} \\ $$$$\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)=\mathrm{2} \\ $$$$\Rightarrow\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)=\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\:\:\:\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)=\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}=\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)^{−\mathrm{1}} =\frac{{z}}{{z}+\mathrm{1}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\frac{{y}+\mathrm{1}}{{y}}=\frac{{z}}{{z}+\mathrm{1}} \\ $$$${yz}={yz}+{y}+{z}+\mathrm{1}\Rightarrow{y}+{z}=−\mathrm{1}\left(×\right) \\ $$$$\left(\because{y},{z}\in\mathbb{Z}^{+} \Rightarrow{y}+{z}\:\neq−\mathrm{1}\right) \\ $$$${k}\neq\mathrm{1}\Rightarrow{x}\neq\mathrm{1}\Rightarrow{y}\neq\mathrm{1}\Rightarrow{z}\neq\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{Case2}:\underline{\:}{k}\mid{y}\underline{\:} \\ $$$$\left({k}−\mathrm{1}\right){yz}={k}\left({y}+{z}+\mathrm{1}\right) \\ $$$${y}={km}:\:{km}\left({k}−\mathrm{1}\right){z}={k}\left({km}+{z}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:{m}\left({k}−\mathrm{1}\right){z}={km}+{z}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:{m}\left({k}−\mathrm{1}\right){z}−{z}={km}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\left({km}−{m}−\mathrm{1}\right){z}={km}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:{z}=\frac{{km}+\mathrm{1}}{{km}−{m}−\mathrm{1}} \\ $$$${k}=\mathrm{2},{m}=\mathrm{4}\Rightarrow \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{z}=\frac{\mathrm{8}+\mathrm{1}}{\mathrm{8}−\mathrm{4}−\mathrm{1}}=\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{3}}=\mathrm{3} \\ $$$${y}=\mathrm{8}\:\Rightarrow{x}=\mathrm{2}\left(\mathrm{2}\right)−\mathrm{1}=\mathrm{3} \\ $$$${Verification}: \\ $$$$\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{y}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{z}}\right)=\mathrm{2};\:\:\:\:{x},{y},{z}\in\mathbb{Z}^{+} \\ $$$$\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\right)=\mathrm{2} \\ $$$$\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{3}}×\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{8}}×\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{3}}=\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{2}=\mathrm{2} \\ $$$$\:{Continue}…\:\:\:\:\: \\ $$
Commented by mathdanisur last updated on 29/Aug/21
$$\mathrm{Very}\:\mathrm{nice}\:\mathrm{Ser} \\ $$$$\mathrm{Ans}:\left(\mathrm{3};\mathrm{8};\mathrm{3}\right)\left(….\right)\:\left(\mathrm{3};\mathrm{4};\mathrm{5}\right)\left(…\right)\:\left(\mathrm{2};\mathrm{5};\mathrm{9}\right)\left(…\right)\:\left(\mathrm{2};\mathrm{6};\mathrm{7}\right)\left(…\right)\:\left(\mathrm{2};\mathrm{4};\mathrm{15}\right)\left(…\right) \\ $$