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发表于 2011-9-10 09:04
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证明:1^2+2^2+…+x^2=N^2有且仅有一个整解。
[这个贴子最后由moranhuishou在 2011/09/19 05:02pm 第 3 次编辑]
丑媳妇总是要见公婆滴——
[color=#A52A2A]
Lucas猜想的初等证明
斯露化雨
【命题】 1^2+2^2+3^2+…+x^2=N^2
除平凡解1^2=1^2之外, 当x>1时,有且仅有一个整解。
【证明】
假设N有整解,不妨设N=x+y,由
1^2+2^2+3^2+…+x^2=x/6*(2x+1)(x+1)=N^2=(x+y)^2=x^2+2xy+y^2
可得
1^2+2^2+3^2+…+(x-1)^2=x/6*(2x-1)(x-1)= 2xy+y^2
y^2+2xy-x/6*(2x-1)(x-1)=0 (A)
(A)式是一元二次方程,所以y若有整数根,则必有两个。
设y_1=a,y_2=b.则应有
(y-a)(y-b)=y^2-(a+b)y+ab
即当
a+b=-2x (1)
ab= -x/6*(2x-1)(x-1) (2)
时,(A)有整解。已知有
1^2=1^2= [1+(-2)]^2=(1+0)^2
即有解 x=1,a=-2,b=0
对照(2) ,可得
a=-2=-2*1=-2(2*1-1)=-2(2x-1)
则
b=-2x-a=- 2x+ 2(2x-1)=2x-2=2(x-1)
(A)的分解式应为
[y+2(2x-1)][y-2(x-1)]=0 (B)
方程若成立,(A),(B)必须相等。即应有
ab=-2(2x-1)*2(x-1)=-x/6*(2x-1)(x-1)
-2*2=-x/6
即若x>1有整解成立,有且仅有
x=24
方程才能成立。
命题得证。
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