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[这个贴子最后由申一言在 2009/08/11 05:36pm 第 4 次编辑]
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证明:
因为齐次不定方程
(1) X^n+Y^n=Z^n, n=1,2,3,,, 就是符合勾股定理的勾股方程!
即: (2)(√X^n)^2+(√Y^n)^2=(√Z^n)^2
又 该勾股方程的通解是:
(3) Xo=(2mn)^2/n
(4) Yo=(m^2-n^2)^2/n
(5) Zo=(m^2+n^2)^2/n.
m,n分别为:
(6) m=[(√Zo^n+√Yo^n)/2]^1/2
(7) n=[(√Zo^n-√Yo^n)/2]^1/2
1.当n=1时,
即 (8) X+Y=Z
令本原根分别是 Xo=(2mn)^2/1=(2mn)^2
Yo=(m^2-n^2)^2/1=(m^2-n^2)^2
Zo=(m^2+n^2)^2/1=(m^2+n^2)^2
则:
X=(2mn)^2/n=(2mn)^2={2[(√Zo^n+√Yo^n)/2]^1/2*[(√Zo^n-√Yo^n)/2]^1/2}^2
={2[(√Zo+√Yo)/2]^1/2*[(√Zo^n-√Yo^n)/2]^1/2}^2
=Zo-Yo
=Xo
Y={{[(√Zo^n+√Yo^n)/2]^1/2}^2-{[(√Zo^n-√Yo^n)/2]^1/2}^2}^2
=[(√Zo+√Yo-√Zo+√Yo)/2]^2
=(√Yo)^2
=Yo
Z={{[(√Zo^n+√Yo^n)/2]^1/2}^2+{[(√Zo^n-√Yo^n)/2]^1/2}}^2
=[(√Zo+√Yo+√Zo-√Yo)/2]^2
=(√Zo)^2
=Zo
2.当n=2时
即 (9) X^2+Y^2=Z^2,
令该方程的本原根分别是;
Xo=(2mn)^2/n=(2mn)^2/2=2mn,
Yo=(m^2-n^2)^2/n=(m^2-n^2)^2/2=m^2-n^2
Zo=(m^2+n^2)^2/n=(m^2+n^2)^2/2=m^2+n^2
显然以上的本原根恰恰就是勾股方程有正整数的必要条件!
因此 当n=2时符合充分条件,并且具备必要条件,此时齐次不定方程有正整数解!(证略)
3. 当n≥3时
(10) X^n+Y^n=Z^n
令本原根分别是:
Xo=(2mn)^2/n
Yo=(m^2-n^2)^2/n
Zo=(m^2+n^2)^2/n
由于此时既不符合充分条件 n≤2,
又不具备必要条件:
Xo=2mn,Yo=m^2-n^2,Zo=m^2+n^2!
因此该齐次不定方程即勾股方程没有正整数解!!
定理证毕!
欢迎批评指导!
申一言.
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