■ある無限級数(その67)

 ガウス・ルジャンドルの定理(3平方和定理)

  「8n+7の形の数は3個の平方数の和では表されない.」

より,

  x^2+y^2+z^2+mw^2   (m=1,2,3,4,5,6,7)

はすべての正の整数を表現することができます.

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 (その59)の続き.

 x^2は4kまたは4k+1であるから,2個の平方数の和x^2+y^2で,4k+3の形の数は表せません.

 ここでは

  x^2+y^2+nz^2+mw^2   (m=1,2,3,4,5,6,7)

n≦m

について考えてみますが,4k+3の形の数から,

  mw^2  (w=1,1,2,1,1,1,2)

       (mw^2=1,2,12,4,5,6,28)

を引くと,それぞれ4k+2,4k+1,4k+3,4k+3,4k+2,4k+1,4k+3の形の数となります.

 z=wとしてn≦mとしてみましょう.

[1]n=m,z=w

  nz^2  (z=1,1,2,1,1,1,2)

       (nz^2=1,2,12,4,5,6,28)

を引くと,それぞれ4k+1,4k+3,4k+3,4k+3,4k+1,4k+3,4k+3の形の数となります.

 これで(1,1,1,1),(1,1,5,5)はOKと思われたのですが,後者はリストに載っていません.

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