每日一题[2734]逐步试探

已知 $2 n+1$ 与 $3 n+1$ 均为完全平方数且 $n$ 不超过 $2022$,则正整数 $n$ 的个数为(       )

A.$0$

B.$1$

C.$2$

D.前三个答案都不对

答案    B.

解析    设 $2n+1=x^2$,$3n+1=(x+m)^2$,其中 $x,m\in\mathbb N^{\ast}$ 且 $x\leqslant 63$,则\[3x^2-2(x+m)^2=1\iff x^2-4mx-2m^2-1=0\iff x=2m+\sqrt{6m^2+1},\]而 $2m+\sqrt{6m^2+1}>4m$,于是 $m\leqslant 16$.考虑到 $6m^2+1\equiv 1\pmod 6$,因此 $6m^2+1=(6t\pm 1)^2$($t\in\mathbb N^{\ast}$),整理得\[m^2=6t^2\pm 2t,\]因此只有解 $(m,t)=(2,1)$,进而 $x=9$,$n=40$,所求正整数 $n$ 只有 $1$ 个.

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