■整数の表現(その7)

どの整数も4つの平方数の和で表される(ラグランジュの定理).この性質は以前から知られたものであったが,証明は1772年のラグランジュまで待たなければならなかった.

1770年,ウェアリングはラグランジュの4平方和定理を拡張して,「任意の整数はたかだか9個の3乗数の和として,あるいは19個の4乗数の和として表される」ことを証明抜きで主張しました.これが,有名なウェアリングの問題です.

 g(k)=gは,すべての正の整数nがg個の非負のk乗ベキの和である

n=x1^k+・・・+xg^k

という性質を満たす最小の整数gを表すものとすると,ウェアリングの主張は

  g(3)≦9,g(4)≦19

というものですが,g(2)=4はラグランジュにより,g(3)=9はヴィーフェリッヒによって証明されました(1909年).4平方和定理(ラグランジュの定理)はg(2)=4は3個の整数の和で表せない整数が存在することを意味しています.

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