■数とあそぶ(その4)

 たしかに

  1729=12^3+1^3=10^3+9^3

と書き表すことができる.しかし,どうすればそんなことに気づくことができるようになるのだろうか?

 モジュラ関数

  j(z)=exp(−2iπz)+744+196884exp(2iπz)+・・・

において,

  j(i)=1728=12^3

この性質が次の逸話のもとになっているが,長い間,数について研究し,さまざまな関連性を熟知していなければできないことであろう.

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[Q]x^3+y^3=1729を満たす整数解(x,y)をすべて求めよ.

[A]x^3+y^3=(x+y)(x^2−xy+y^2)=7・13・19

  x^2−xy+y^2=(x+y)^2−3xy

  x^2−xy+y^2>x+y

となるとは限らない.結局(その3)とは違って全数を調べあげなければならないことになるが,

[1]x^2−xy+y^2=7・13・19,x+y=1

[2]x^2−xy+y^2=13・19,x+y=7

[3]x^2−xy+y^2=7・19,x+y=13

[4]x^2−xy+y^2=7・13,x+y=19

[5]x^2−xy+y^2=19,x+y=7・13

[6]x^2−xy+y^2=13,x+y=7・19

[7]x^2−xy+y^2=7,x+y=13・19

[8]x^2−xy+y^2=1,x+y=7・13・19

  x+y=A,x^2−xy+y^2=B

  x^2−x(A−x)+(A−x)^2=B

  3x^2−3Ax+A^2−B=0

  x=1/6・{3A±(12B−3A^2)^1/2}

に代入すると(x,y)=(1,12),(9,10),(10,9),(12,1))が得られる.

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