■オイラー・カタラン・フェルマー
x^3−y^2=±1
において,y=x+1とおいてみよう.
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[1]x^3−(x+1)^2=1
x^3−x^2−2x−2=0→NG
[2]x^3−(x+1)^2=−1
x^3−x^2−2x=0→x(x+1)(x−2)=0
2^3−3^2=−1
1738年,オイラーは(m,n)=(2,3)のとき,(x,y)=(3,2)だけがx^m−y^n=±1を満たすことを証明した.
x^3−(x+k)^2=±1
x^3−x^2−2kx−k^2±1=0
x^m−y^n=1の自然数解は(x,y,m,n)=(3,2,2,3)のみであるというカタラン予想は,2002年,ミハイレスクが3年にわたる挑戦の末,証明に成功した.
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x^3−y^2=±2
において,y=x+2とおいてみよう.
[1]x^3−(x+2)^2=2
x^3−x^2−4x−6=0→(x−3)(x^2+2x+2)=0
3^3−5^2=2
26は2乗数と3乗数に挟まれる整数であるが,フェルマーは2乗数と3乗数に挟まれる整数は他にはないことを証明した.
x^3−(x+k)^2=±2
x^3−x^2−2kx−k^2±2=0
[2]x^3−(x+2)^2=−2
x^3−x^2−4x−2=0→(x+1)(x^2−2x−2)=0→NG
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x^3−y^2=±3
において,y=x+3とおいてみよう.
[1]x^3−(x+3)^2=3
x^3−x^2−6x−12=0→NG
[2]x^3−(x+3)^2=−3
x^3−x^2−6x−6=0→NG
(m,n)=(7,3)とおけば,
2^7−5^3=3,すなわち,(x,y,m,n)=(2,5,7,3)
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x^m−y^n=4→(x,y,m,n)=(5,11,3,2)
x^m−y^n=5→(x,y,m,n)=(3,2,2,2),(2,3,5,3)
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