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丢番图方程a^3+b^3=c^k的解:
对于丢番图方程a^3+b^3=c^k,若无特殊说明其解皆指正整数解。
当k=1时,方程有无穷多组解,因为随意给定一组a和b,总能得到一个整数。
引申——哪些正整数可表示成两个立方数之和;哪些正整数能表示成2对、3对、4对……立方数之和?
此乃华林问题,放到一边不提。
当k=3时,方程无正整数解,此乃费马早已证明的;类推,当k=6,9,12……时方程都无解。
当k=2时,a^3+b^3=c^2是有解的,其正整数解只有有限组!
最小的一组是1^3+2^3=3^2,即a=1、b=2、c=3。
a^3+b^3=(a+b)*(a^2-ab+b^2)
a^3+b^3若是一个平方数,则必须有a^2-ab+b^2=a+b,
a^2-(b+1)a+(b^2-b)=0
a={(b+1)±[(b+1)^2-4*(b^2-b)]^0.5}/2=(b+1)/2±(6b-3b^2+1)^0.5/2
令b=2,则a=3/2±1/2=2或1;
验:2^3+2^3=16=4^2,1^3+2^3=9=3^2。
令b≥3,平方根下的6b-3b^2+1小于0,方程a^3+b^3=c^2不再有正整数解,
据此方程a^3+b^3=c^2有二组正整数解(1,2,3)、(2,2,4)。
当k=4时,已经知道它有一组正整数解(2,2,2)了;
当k=5时,已经搜索到它有3组正整数解(6,3,3)、(3,6,3)、(8,8,4)。
无限——有限——无,这就是不同指数的规律。
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