■tannθ=ntanθ(その22)

 x^2+2y^2=z^2の整数解は

  x=a^2−2b^2,y=2ab,z=a^2+2b^2

  a,bは互いに素,aは奇数

で与えられる.

 それに対して,

 x^4+2y^4=z^2

は整数解をもたない.

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(証)もし解をもてば

  x^2=a^2−2b^2,y^2=2ab,z=a^2+2b^2

が成り立つ.y^2=2abで,yは偶数,y^2は4の倍数だから

 (a,b)=(奇,偶)であることが導かれる.

 (a,b)=1→(a,b/2)=1

 y^2=2ab→(y/2)^2=a・b/2→a=m^2,b/2=n^2でなければならない.

→x^2=a^2−2b^2=a^2−8(b/2)^2=m^4−8n^4=(m^2)^2−2(2n^2)^2が解をもつ.

 xとaが奇数であることから,x2は4で割ると1余る.

 a^2−8(b/2)^2も4で割ると1余る.

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

 (x,n,m)は互いに素で,x,2n^2,m^2も解となるので,

  x=p^2−q^2,2n^2=2pq,m=p^2+2q^2

  p,qは互いに素,pは奇数

が存在する.

  →p=s^2,q=r^2でなければならない.

  →s^4+2r^4=m^2

でなければならない.

 こうして,解の列は無限に減少するから矛盾.

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 同様に

  x^4+4y^4=z^2,x^4−y^4=z^2

  x^4−y^4=2z^2,x^4−4y^4=z^2

も整数解をもたない.

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