■学会にて(直観幾何学研究会2019,その7)

 (その6)に関連する問題(Knightの問題)を紹介したい.

[Q](b+c)/a+(c+a)/b+(a+b)/c=nの自然数解(a,b,c)を求めよ.

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 両辺にa/a+b/b+c/c=3を加えると

  (a+b+c)(1/a+1/b+1/c)=n+3

 これも楕円曲線の有理数を求める問題に帰着され

  y^2=x(x^2+Ax+B)

  A=n^2−12

  B=16(n+3)

の有理点を探し出す必要がある.

 実は(a,b,c)としては,フィボナッチ数(F1=1,F2=1,Fn+2=Fn+1+Fn),リュカ数(L1=1,L2=3,Ln+2=Ln+1+Ln)に関係する解

  a=F2k-1,b=F2k+1,c=F2k-1L2kF2k+1

が知られているという(これ以外にあるがどうかはわからない).

 そして,n=1 (mod4)のとき,

  (b+c)/a+(c+a)/b+(a+b)/c=n

の自然数解(a,b,c)は存在しない.

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