
試證4a3+2b3=c3無正整數解。 |
由奇偶數討論起
先假設1:4a³+2b³=c³ 成立 abc都是正整數
∵4a³+2b³=偶數 左式=右式
∴c³=偶數
令c=2c₁
∴4a³+2b³=8c₁³
∵右式中 4c₁³=偶數 左式中 2a³=偶數
∴b³=偶數
令b=2b₁
∴2a³+8b₁³=4c₁³
a³+4b₁³=2c₁³
∵右式中 2c₁³=偶數 左式中 4b₁³=偶數
∴a³=偶數
令a=2a₁
∴8a₁³+4b₁³=2c₁³
4a₁³+2b₁³= c₁³
同理 我們可以找出a₂b₂c₂.......anbncn也都是偶數
故 a,b,c只有一種質因數2,也就是說
結論1:a,b,c都是2的次方
假設2:a=2x,b=2y,c=2z(x,y,z都是正整數)
∴4a+2b=c 變成
4╳(2x)+2╳(2y)=(2z)
23x+2 + 23y+1 =23z
若上式要成立,則3x+2必須=3y+1
3x+2=3y+1
3(x-y)=-1
x-y =-1/3
此與假設2 矛盾
∴假設2 不成立
最後可以推得 假設1不成立。
簡化版
假設4a3+2b3=c3有正整數解
且最小的正整數解爲(an,bn,cn)
∵c3=4a3+2b3 ∴cn必為偶數
∵2b3=c3-4a3爲4的倍數 ∴bn必為偶數
∵4a3=c3-2b3爲8的倍數 ∴an必爲偶數.
那麼
必有更小的一組正整數解爲(x/2,y/2,z/2),矛盾.
此與假設不符。
故4a3+2b3=c3不存在最小的正整數解。
也就是說,4a3+2b3=c3無正整數解。
原來這是雙週一題的題目...........
被利用了。
http://www.math.nsysu.edu.tw/~problem/2007s/2_sol.pdf