勾股数组研究

蔡家雄

佩尔恒等式 \((a+1)^2-a(a+2)=1\),

设 \(a=n^2\), 则有 \((n^2+1)^2-n^2(n^2+2)=1\).

设 \(a=n^3\), 则有 \((n^3+1)^2-n^3(n^3+2)=1\).


设 \(n\) 为正整数，

设 \(x^2-n(n+1)y^2=1\),

则 \(x=2n+1\) ,  \(y=2\) .


设 \(n\) 为大于等于2正整数，

设 \(x^2-(n^2-1)y^2=1\),

则 \(x=n\) ,  \(y=1\) .


设 \(n\) 为正整数，

设 \(x^2-(n^2+1)y^2=1\),

则 \(x=2n^2+1\) ,  \(y=2n\) .


求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4)*y^2= -1\) 的最小解

则 \(x=(2n+1)*((2n+1)^2+3)/2\) , \(y=((2n+1)^2+1)/2\) .

求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4^k)*y^2= -1\) 的最小解，


求 \(x^2 - (n^2 -2)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=n^2 -1 , y=n\) .

求 \(x^2 - (n^2+2)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=n^2+1 , y=n\) .

求 \(x^2 - ((2n)^2 -4)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=2*n^2 -1 , y=n\) .

求 \(x^2 - ((2n)^2+4)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=2*n^2+1 , y=n\) .

求 \(x^2 - ((2n+1)^2 -4)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=(2n+1)*(2n*(n+1) -1) , y=2n*(n+1)\) .

求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=2*((2n+1)^2+4)*(2n^2+2n+1)^2 -1\) ,

     \(y=(4n+2)*(n^2+(n+1)^2)*(n^2+(n+1)^2+1)\) .


用公式法求解特殊佩尔方程

设 \(p=4k+1\) 是素数，

求 \(x^2 - p*y^2=1\) 的最小解，

设 \(x=2p*r^2 -1\) , 求 最小的 \(r=?\) ,

使 \(y=((2p*r^2)*(2p*r^2 -2)/p)^{1/2}\) 是整数。

推论：此时，

设 \(p=4k+1\) 是素数，

求 \(x^2 - p*y^2= -1\) 的最小解，

得 \(y=r\) ,  \(x=((2p*r^2)*(2p*r^2 -2)/p)^{1/2}/(2*r)\) .


设 \(d=8k+3\) 是素数，

求 \(x^2 - d*y^2=1\) 的最小解，

设 \(x=d*r^2 -1\) , 求 最小的 \(r= ?\)

使 \(y=((d*r^2)*(d*r^2 -2)/d)^{1/2}\) 是整数。

设 \(d=8k+7\) 是素数，

求 \(x^2 - d*y^2=1\) 的最小解，

设 \(x=d*r^2+1\) , 求 最小的 \(r= ?\)

使 \(y=((d*r^2)*(d*r^2+2)/d)^{1/2}\) 是整数。


设 p=4k+1 是质数，

则 x^2 - p*y^2=±p 都有解，并求出它的的最小解，

5 [5, 2] [20, 9]
13 [65, 18] [2340, 649]
17 [17, 4] [136, 33]
29 [377, 70] [52780, 9801]
37 [37, 6] [444, 73]
41 [205, 32] [13120, 2049]
53 [1325, 182] [482300, 66249]
61 [232105, 29718],[13795392780, 1766319049]
73 [9125, 1068] [19491000, 2281249]
89 [4717, 500] [4717000, 500001]
97 [55193, 5604],[618603144, 62809633]

由 两个 x 都是 p 的倍数，可以用公式法求解此方程，

由 x^2 - p*y^2=±1 可以推导出 x^2 - p*y^2=±p 的最小解。


求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4)*y^2=1\) 的最小解

则 \(x=2*((2n+1)^2+4)*(2n^2+2n+1)^2 -1\) ,

     \(y=(4n+2)*(n^2+(n+1)^2)*(n^2+(n+1)^2+1)\) .


求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4)*y^2= -1\) 的最小解

则 \(x=(2n+1)*((2n+1)^2+3)/2\) , \(y=((2n+1)^2+1)/2\) .


求 \(x^2 - ((2n+1)^2+4)*y^2=±((2n+1)^2+4)\) 的最小解

\((2n+1)^2+4=5, 13, 29, 53, 85, 125, 173, 229, 293, 365, ..... \)

(5,[5,2],[20,9])
(13,[65,18],[2340,649])
(29,[377,70],[52780,9801])
(53,[1325,182],[482300,66249])
(85,[3485,378],[2634660,285769])
(125,[7625,682],[10400500,930249])
(173,[14705,1118],[32880380,2499849])
(229,[25877,1710],[88499340,5848201])
(293,[42485,2482],[210895540,12320649])
(365,[66065,3458],[456905540,23915529])

朱明君

(第13题)
\(设n为大于等于2的正整数，则\)
\(\left( 4^{\left( n+1\right)\times\left( n+2\right)\times n}\right)^{n-1}+\left( 4^{\left( n+1\right)\times\left( n+2\right)\times\left( n-1\right)}\right)^n\)\(+\)\(\left( 4^{\left( n\times\left( n+1\right)\times\left( n-1\right)+\left( n\times\left( n-1\right)\right)\right)}\right)^{n+1}+\)
\(\left(
4^{\left( n\times\left( n+1\right)\times\left( n-1\right)\right)}\right)^{n+2}=\left( 4^{\left( n\times\left( n+1\right)-1\right)}\right)^{\left( n\times\left( n+1\right)-1\right)}\)

朱明君

\(设a，b，c为勾股数，则\)
\((c^2)^2=(ac)^2+(bc)^2=\left( b^2-a^2\right)^2+\left( 2ab\right)^2，\)

朱明君

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朱明君

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