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鲁老师出的这个题厉害啊

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发表于 2022-11-21 19:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=2^(n-1)*(a^n -b^n)
Y=4ab
Z=2^(n-1)*(a^n +b^n)
其中,a、b为正整数,a>b
注:此题存在本原解,即存在X、Y、Z两两互质的解(通解式另祥)。
例,当指数n=9时,不定方程X^2+Y^9=Z^2
其中一个解是:
X=19201502884
Y=105
Z=19241856491
不定方程X^2+Y^4=Z^2
其中一个解是:
X=3
Y=2
Z=5
 楼主| 发表于 2022-11-21 19:59 | 显示全部楼层
不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=(a^n -b^n)/2
Y=ab
Z=(a^n +b^n)/2
其中,a、b为互质的奇数,a>b
注:此解为本原解,即X、Y、Z两两互质。

点评

研究透这个方程,还是很有意思的  发表于 2022-11-22 10:53
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发表于 2022-12-14 14:06 | 显示全部楼层
费尔马1 发表于 2022-11-21 11:59
不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=(a^n -b^n)/2

都没有注意啊!
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发表于 2022-12-14 16:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-12-14 20:32 编辑

不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=2^(n-1)*(a^n -b^n),Y=4ab,Z=2^(n-1)*(a^n +b^n)
其中,a、b为正整数,a>b

验:2^(n-1)^2=4^(n-1),例令n=4,2^3=8,  2^3^2=4^3=64
X^2=4^(n-1)*(a^2n -2a^n*b^n+b^2n),Y^n=4^n*a^n*b^n,
X^2+Y^n=4^(n-1)*(a^2n -2a^n*b^n+b^2n)+4^n*a^n*b^n=4^(n-1)*(a^2n +2a^n*b^n+b^2n)
Z^2=4^(n-1)*(a^2n +2a^n*b^n+b^2n)=X^2+Y^n
检验正确!

(原贴错误,已修正)

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谢谢老师!  发表于 2022-12-14 19:47
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发表于 2022-12-14 16:37 | 显示全部楼层
费尔马1 发表于 2022-11-21 19:59
不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=(a^n -b^n)/2

不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=(a^n -b^n)/2,Y=ab, Z=(a^n +b^n)/2
其中,a、b为互质的奇数,a>b

验:X^2=(a^n-b^n)^2/4=(a^2n-2a^n*b^n+b^2n)/4
Y^n=a^n*b^n=4a^n*b^n/4
X^2+Y^n=(a^2n-2a^n*b^n+b^2n)/4+4a^n*b^n/4=(a^2n+2a^n*b^n+b^2n)/4
Z^2=(a^n+b^n)^2/4=(a^2n+2a^n*b^n+b^2n)/4= X^2+Y^n

验:令n=3,X^2=(a^3-b^3)^2/4=(a^6-2a^3*b^3+b^6)/4
Y^3=a^3*b^3=4a^3*b^3/4
X^2+Y^3=(a^6-2a^3*b^3+b^6)/4+4a^3*b^3/4=(a^6+2a^3*b^3+b^6)/4
Z^2=(a^3+b^3)^2/4=(a^6+2a^3*b^3+b^6)/4= X^2+Y^n
无法变成鲁思顺的X=Y= a^2-1和Z=a*(a^2-1)的形式。
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发表于 2022-12-14 18:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-12-14 18:19 编辑

朱明君不定方程(11),求不定方程x^2+y^n=z^2的正整数解
设[y^ (n-1)-y]/2=x,[y^ (n-1)+y]/2=z,
其中y为大于等于2的正整数,n为大于等于4的正整数,
则x^2+y^n=z^2,

解朱明君方程:Z^2=[Y^(2n-2)+2*Y^n+Y^2]/4,  X^2=[Y^(2n-2)-2*Y^n+Y^2]/4
Z^2-X^2=2*Y^n/4+2*Y^n/4=Y^n
朱明君没有解到底。
Z-X=[Y^(n-1)+Y]/2-[Y^(n-1)-Y]/2=Y
Z+X=[Y^(n-1)+Y]/2+[Y^(n-1)-Y]/2=Y^(n-1)
两个方程解不出三个未知量。

程中战:不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=(a^n -b^n)/2,Y=ab, Z=(a^n +b^n)/2
其中,a、b为互质的奇数,a>b

按程中战解法,对于朱明君方程,设Y=ab,
则Z-X=ab,  Z+X=a^(n-1)*b^(n-1)
2Z= a^(n-1)*b^(n-1)=ab,  2X=a^(n-1)*b^(n-1)-ab
X=[a^(n-1)*b^(n-1)-ab]/2,  Y=ab,  Z=[a^(n-1)*b^(n-1)+ab]/2

令n=3,  X=[a^2*b^2-ab]/2,  Y=ab,  Z=[a^2*b^2+ab]/2
X^2+y^n=[a^4*b^4-2*a^3*b^3+a^3*b^3]/4+4a^3*b^3/4=[a^4*b^4+3*a^3*b^3]/4
Z^2=[a^4*b^4+2*a^3*b^3+a^3*b^3]/4=[a^4*b^4+3*a^3*b^3]/4
X^2+y^n=Z^2
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发表于 2022-12-14 18:19 | 显示全部楼层
同一个不定方程X^2+Y^3=Z^2,鲁思顺、朱明君、程中战分别给出三套解:
鲁思顺:X=Y=a^2-1,  Z=a*(a^2-1)
朱明君:按程中战方法解到底得X=[a^2*b^2-ab]/2,  Y=ab,  Z=[a^2*b^2+ab]/2
程中战:X=(a^3 -b^3)/2,Y=ab, Z=(a^3 +b^3)/2
其中,a、b为互质的奇数,a>b

再来一个勾股方程X^2+Y^2=Z^2,仍按鲁思顺、朱明君、程中战的各自解法有:
鲁思顺:方程无整数解,X=Y,X^2+Y^2=2*X^2,2的平方根不是整数;
朱明君:X=0,  Y=ab,  Z=ab,不是正整数解;
程中战:X=(a^2-b^2)/2,  Y=ab,  Z=(a^2+b^2)/2,它是勾股方程的一组通解。

看来,还是程老师道义深!

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杨老师夸奖了,以后还请您多指点,谢谢!  发表于 2022-12-14 19:13
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 楼主| 发表于 2022-12-14 19:16 | 显示全部楼层
yangchuanju 发表于 2022-12-14 16:35
不定方程X^2+Y^n=Z^2
其中一个答案是:
X=2^(n-1)*(a^n -b^n),Y=4ab,Z=2^(n-1)*(a^n +b^n)

老师您好:
这个题学生我当时解完答案就已经检验了,是正确的答案。今天我又检验了一遍,还是正确。请老师再仔细的验算一下,列一个具体的数字例子检验更明显。

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原5楼贴有错误,已修正;程老师的方程解正确。  发表于 2022-12-14 19:42
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发表于 2022-12-15 11:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-12-15 11:29 编辑

解鲁氏250之崽——25不定方程
仿程中战的函数不定方程的解法
Y^26+X^25=Z^25
Y=m^[25k+1]
X=bm^[26k+1]
Z=am^[26k+1]
其中,a、b为正整数,k为自然数,
m=a^25-b^25,且m>0

验:令k=0,则Y=m,  X=bm,  Z=am;
Y=a^25-b^25,  X=b*a^25-b^26,  Z=a^26-a*b^25;
Y^26=(a^25-b^25)^26
=a^25^26-26*a^25^25*b^25+325*a^25^24*b^25^2-…-26*a^25*b^25^25+b^25^26
=a^650-26*a^625*b^25+325*a^600*b^50-…-26*a^25*b^625+b^650
X^25=(a^25*b-b^26)^25
=a^25^25*b^25-25*a^25^24*b^24*b^26+300*a^25^23*b^23*b^26^2-…-25*a^25*b*b^26^24+ b^26^25
=a^625*b^25-25*a^600*b^50+300*a^575*b^75-…+25*a^25*b^625-b^650
Z^25=(a^26-a*b^25)^25
=a^26^25-25*a^26^24*a*b^25+300*a^26^23*a^2*b^25^2-…-25*a^26*a^24*b^25^24+a^25*b^25^25
=a^650-25*a^625*b^25+300*a^600*b^50-…+25*a^50*b^600-a^25*b^625
经检验,Y^26+X^25=Z^25,通解正确!
附:二项式系数
1        25        300        2300        12650        53130        177100        480700        1081575        2042975        3268760        4457400        5200300……
1        26        325        2600        14950        65780        230230        657800        1562275        3124550        5311735        7726160        9657700……

点评

此答案正确。谢谢老师解题。  发表于 2022-12-15 17:39
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