■エジプト分数とエルデシュ予想(その13)

 古代エジプトでは,分数を分子が1である相異なる分数の和として表すことが正則的とされていた.たとえば

  2/83=1/60+1/332+1/415+1/498

 エルデシュ・シュトラウス予想とは

  4/n=1/x+1/y+1/z,n≧2

は解をもつというものである(未解決である).

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 分子が1である分数を単位分数と呼びます.古代エジプト人は分数を表すのに,互いに異なる単位分数の和として表しました.たとえば,5/7は

  5/7=1/7+1/7+1/7+1/7+1/7

ではなく,互いに異なる単位分数の和ですから,3つの単位分数を用いて

  5/7=1/2+1/5/1/70

と書くことができます.

 一般に,有理数を単位分数の和に表現する問題

  m/n=1/x1+1/x2+・・・+1/xk

は多くの問題を派生させます.

 ここでは単位分数を3項使って有理数を表現することを問題にします.エルデシュとシュトラウスは方程式

  4/n=1/x+1/y+1/z

がn>1であるすべての正の整数について解をもつと予想しました.

 シェルピンスキーは,有理数の単位分数への分解について

  5/n=1/x+1/y+1/z

は,2以上のあらゆる整数nについて整数解x,y,zをもつと予想しました.

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次の例は何通りもの3つの単位分数の和として書き表すことができる。

4/625=1/160+1/6667+1/33340000

4/625=1/200+1/715+1/715000

4/625=1/240+1/448+1/840000

4/625=1/250+1/417+1/5211250

4/625=1/375+1/268+1/502500

4/625=1/450+1/240+1/90000

4/625=1/500+1/228+1/71250

4/625=1/750+1/198+1/61875

4/625=1/250+1/500+1/2500

4/nの形のすべての分数は相異なる3つの単位分数の和になるというのが、エルデシュ・シュトラウス予想である。

エルデシュ・シュトラウス予想を証明するにはnが素数の場合だけを考えれば十分である。

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