作者stimim (史提米)
看板Math
标题Re: [代数] a^2+b^2=c^2且a^3+b^3+c^3=d^3的正整数解
时间Mon May 10 13:07:44 2021
※ 引述《someone (读书说话行事做人)》之铭言:
: ※ 引述《DreamYeh (天使)》之铭言:
: : 已知a^2+b^2=c^2
: : 且a^3+b^3+c^3=d^3
: : a,b,c,d都是正整数(a<b<c<d),a,b互质
: : 求a,b,c是否有(3,4,5)以外正整数解?
: : 若有,是否有通式?
: : 若没有,请证明没有。
: 尝试用毕氏三元数来做,有错请指正。
: 不失一般性,令a=m^2-n^2,b=2mn,c=m^2+n^2,
: m,n为一奇一偶,且m>n。
: a^3+b^3+c^3=2m^2(m^4+4mn^3+3n^4)
: 而当n为偶数,m^2与m^4+4mn^3+3n^4同为奇数,无解。
: 当m为偶数,令m=2x,x与n仍互质。
: 2m^2(m^4+4mn^3+3n^4)=8x^2(2x+n)(8x^3-4x^2n+2xn^2+3n^3)
: 易知2x+n,8x^3-4x^2n+2xn^2+3n^3皆不为x的倍数,
: 故x必为1,即m必为2,而n=1时恰为解
: 除(3,4,5)无另外正整数解
稍微延伸一下
8x^2(2x+n)(8x^3-4x^2n+2xn^2+3n^3) = 8x^2(n+2x)^2(3n^2-4nx+4x^2)
由 someone@ 的证明可知,当 x 没有正整数立方根时无解
因为 gcd(x, n) = 1
gcd(x, n+2x) = 1
gcd(x, 3n^2-4nx+4x^2) = 1
gcd(n+2x, 3n^2-4nx+4x^2) = 1 <== 这里我第一次写错了
gcd(n+2x, 3n^2 - 4nx + 4x^2) = gcd(n+2x, 24x^2) = G
24x^2 = 2^3 * 3 * x^2
已知
gcd(A, B) = gcd(A1, B) * gcd(A2, B) 若 gcd(A1, A2) = 1, A1*A2=A
gcd(2, n+2x) == 1 (因为 n 是奇数)
若 3 | x ==> gcd(n, 3) == 1 ==> gcd(n + 2x, 24x^2) == 1
otherwise ==> gcd(n + 2x, 24x^2) = gcd(n + 2x, 3) = 3 or 1
若 8x^2(n+2x)^2(3n^2-4nx+4x^2) 有正整数立方根,则
x 有正整数立方根 (由 someone@ 的证明可知,当 x 没有正整数立方根时无解)
且
若 n + 2x 和 3n^2 - 4nx + 4x^2 有大於 1 的最大公因数,则最大公因数为 3
==> 3 | n + 2x 3 | 3n^2 - 4nx + 4x^2
==> n MOD 3 == x MOD 3
如果 n + 2x 和 3n^2 - 4nx + 4x^2 互质,则
n + 2x 有正整数立方根
3n^2 - 4nx + 4x^2 有正整数立方根
都要成立
接下来的就不知道有没有用了:
若 n+2x 和 3n^2 - 4nx + 4x^2 各有正整数立方根
==> x(n+2x) = xn + 2x^2 有正整数立方根 (令他为 p^3)
令 3n^2 - 4nx + 4x^2 为 q^3
则 gcd(p, q) = 1
==> 3n^2 - 5nx + 2x^2 = q^3 - p^3
(3n - x) (n - 2x) = (q-p)(q^2 + pq + p^2)
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1F:→ stimim : 阿不对,有可能是某几项相乘有立方根 05/10 15:12
补充几个没考虑到的状况
※ 编辑: stimim (104.132.150.77 美国), 05/10/2021 15:41:05