本帖最后由 蔡家雄 于 2023-3-19 11:48 编辑
x^2 - (4k+1)*y^2 = ±1 和 x^2 - (8k+2)*y^2 = ±1
存在通项公式的条件:
4k+1 或 8k+2 的(奇数)素因子均具有 4d+1 的形式。
A031396 Numbers k such that Pell equation x^2 - k*y^2 = -1 is soluble.
2, 5, 10, 13, 17, 26, 29, 37, 41, 50, 53, 58, 61, 65, 73, 74, 82, 85, 89, 97,
101, 106, 109, 113, 122, 125, 130, 137, 145, 149, 157, 170, 173, 181, 185, 193, 197,
202, 218, 226, 229, 233, 241, 250, 257, 265, 269, 274, 277, 281, 290, 293, 298 , ...
A031397 数据 无4k+3 的素因子,此方程 存在 正整数解,
A031397 Nonsquarefree n such that Pell equation x^2 - n y^2 = -1 is soluble.
50, 125, 250, 325, 338, 425, 845, 925, 1025, 1250, 1325, 1445, 1450, 1525, 1625, 1682, 1825, 1850,
2050, 2125, 2197, 2425, 2725, 2738, 2825, 2873, 2890, 3050, 3125, 3250, 3425, 3625, 3725, 3925,
4250, 4325, 4394, 4625, 4825, 4901, 4913 , ...
A031398 数据 无4k+3 的素因子,但方程 不存在 正整数解,
A031398 Squarefree n with no 4k+3 factors such that Pell equation x^2 - n y^2 = -1 is insoluble.
34, 146, 178, 194, 205, 221, 305, 377, 386, 410, 466, 482, 505, 514, 545, 562, 674, 689,
706, 745, 793, 802, 866, 890, 898, 905, 1154, 1186, 1202, 1205, 1234, 1282, 1345, 1346,
1394, 1405, 1469, 1513, 1517, 1537, 1538, 1717, 1762, 1802, 1858 , ...
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 \(x=2*((2n+1)^2+4)*(n^2+(n+1)^2) -1\) ,
\(y=(4n+2)*(n^2+(n+1)^2)*(n^2+(n+1)^2+1)\) .
若 5^(2k) -2 是素数,则 10 是素数 5^(2k) -2 的原根。
得 2k=2, 14, 26, 50, 126, 144, 260, 624, 1424, ......
若 5^(2k)+4 是素数,则 10 是素数 5^(2k)+4 的原根。
得 2k = 2,6,10,102,494,794,1326,5242, 5446, ......
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 \(x=2*((2n+1)^2+4)*(n^2+(n+1)^2) -1\) ,
\(y=(4n+2)*(n^2+(n+1)^2)*(n^2+(n+1)^2+1)\) .
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])
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