■729(その18)

 セグメントの長さ−1をsとおく.たとえば,

1^3+5^3+3^3=153→1`5`3→s=0

16^3+50^3+33^3=165033→16`50`33→s=1

166^3+500^3+333^3=166500333→166`500`333→s=2

1666^3+5000^3+3333^3=166650003333→1666`5000`3333→s=3

 また,これらの等式の左辺を

  (a−1)^3+(5・10^s)^3+(5・10^s−a)^3

右辺を

  (a−1)・10^2s+2+(5・10^s)・10^s+1+5・10^s−a

で表すことにする.

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 これら等しいので,左辺−右辺=

=a^2・(15・10^s−3)−(175・10^2s−4)a+(5・10^2s+1−1)(5・10^s+1)=0

という2次方程式に帰着される.

 aを求めるには,この2次方程式を解いてもよいが,勘の働く人であれば,

  a=(5・10^s+1)/3

が解となることが直観されると思う.

 もう一つの2次方程式の解は

  5・10^s−a=(15・10^s)/3−(5・10^s+1)/3

=(10^s+1−1)/3

となる.

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 与えられた(s,a)に対して

 a=(5・10^s+1)/3

が成り立つとき,(s+1,10a−3)も解となることが示される.すなわち,

  10a−3=(5・10^s+1+1)/3

 これより,所与の等式

1^3+5^3+3^3=153

16^3+50^3+33^3=165033

166^3+500^3+333^3=166500333

1666^3+5000^3+3333^3=166650003333

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はsが大きくなっても成り立ち,これ以外の解は存在しないことがわかるだろう.

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