■整数三角形(その24)

  n^3+(n+1)^3=m^2

すなわち,連続した立方数の和に等しい平方数は(n,m)=(1,3)ただひとつである.

 それでは,連続した平方数の和に等しい平方数はどうだろうか?

  n^2+(n+1)^2=m^2

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  a=2pq→2pq+4q^2

  b=q^2−p^2→p^2+4pq+3q^2

  c=p^2+q^2→p^2+4pq+5q^2

b-a=p^2+2pq-q^2=(p+q)^2-2q^2=1/-1のところがやや面倒だが・・・

p^2=(c-b)/2

q^2=(c+b)/2

2pq=a

2pq+4q^2=2c+2b+a

p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a

p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a

b-a=1のとき(b=a+1)

2pq+4q^2=2c+2b+a=2c+3a+2

p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a=2c+3a+1

p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a=3c+4a+2

b-a=-1のとき(a=b+1)

2pq+4q^2=2c+2b+a=2c+3b+1

p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a=2c+3b+2

p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a=3c+4b+2

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 m^2=2n^2+2n+1が成立すれば,

  (2m+3n+1)^2+(2m+3n+2)^2=(3m+4n+2)^2

も成立する.

N=2m+3n+1

N+1=2m+3n+2

M=3m+4n+2

b-a=1のとき(b=a+1)

a=n,b=n+1,c=m

b-a=-1のとき(a=b+1)

b=n,a=n+1,c=m

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(証)

左辺=4m^2+9n^2+1+12mn+4m+6n+(4m^2+9n^2+4+12mn+8m+12n)

=8m^2+18n^2+5+24mn+12m+18n

右辺=9m^2+16n^2+4+24mn+12m+16n

左辺−右辺=−m^2+2n^2+1+2n=0

 したがって,(n,m)がひとつ得られれば,芋づる式に無数に解が得られることになる.

  20^2+21^2=29^2

  119^2+120^2=169^2

  696^2+697^2=985^2

  4059^2+4060^2=5741^2

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