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[这个贴子最后由任在深在 2012/05/20 08:49am 第 6 次编辑]
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求证齐次不定方程 Xˆn+Yˆn=Zˆn 当 n≥3时 无整数解。
证明:
在直角三角形abc中,设 直角边 A=√Xˆn,B=√Yˆn,斜边C=√Zˆn.
由勾股定理得:
(1) (√Xˆn)²+(√Yˆn)²=(√Zˆn)²≌ Xˆn+Yˆn=Zˆn
引理1 齐次不定方程 X²+Y²=Z²的适合条件。
1)X>0,Y>0,Z>0,(X,Y)=1,2|X的一切正整数解的充分必要条件是
2)X=2MN,Y=M²-N²,Z=M²+N²其中M,N都是正整数,且有M>N,M≠N(mod2).
因为方程(1)的通解是:
X=(2MN)ˆ2/n,
Y=(M²-N²)ˆ2/n.
Z=(M²+N²)ˆ2/n.
所以 1.当 n=2时得:
(2) X²+Y²=Z²
由通解得:
X=2MN,
Y=M²-N²
Z=M²+N²
因此当n=2时符合引理1的充分必要条件,齐次不定方程(2)有正整数解。
2. 当n=3时
(3) Xˆ3+Yˆ3=Zˆ3
由通解得:
X=(2MN)ˆ2/3
Y=(M²-N²)ˆ2/3
Z=(M²+N²)ˆ2/3
显然不符合引理1,方程(3)无正整数解。
同理 n>3,也不符合引理1的 有正整数解的充分必要条件!
因此齐次不定方程在 n≥3之后没有正整数解。
证毕。
看来《中华单位论》确实是理论明,道理清,方法简,证明易!
(在此感谢忠实,正义,勤劳,勇敢,智慧的会员鲍丰武的提示!) |
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