■ピタゴラス三角形に関連する問題(その4)
x^2+y^2=z^2の整数解は
x=k(m^2−n^2),y=2kmn,z=k(m^2+n^2)
であることはよく知られている.
x^4+y^4=z^2の整数解は
x=4mn(m^2−n^2),y=±(m^4−6m^2n^2+n^4)
z=m^2+n^2
で与えられる.(m,n)=1,m>n,一方は偶数,他方は奇数
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[1]x^4+y^4=z^2を満たす自然数解は存在しない.
→x^4+y^4=z^4を満たす整数解は存在しない.
[2]x^4−y^4=z^2を満たす自然数解は存在しない.
奇数n=a^2+3b^2,(a,b)=1の素因数はすべて6k+1型である.
素数p=1 (mod6)はp=x^2+3y^2の形に表される.
s^3=a^2+3b^2,,(a,b)=1,sは奇数,の解は
s=α^2+3β^2,a=α(α^2−9β^2),b=3β(α^2−β^2)
α,βの一方は偶数,他方は奇数.(α,3β)=1で与えられることから
[3]x^3+y^3=z^3を満たす整数解は存在しない.
[4]1以外の三角数は4乗数にならない.
=n(n+1)/2=m^4
=2y^2=x^4+1を満たす自然数解は存在しない.
[5]2y^2=x^4−1を満たす自然数解は存在しない.
[6]2y^4=x^2−1を満たす自然数解は存在しない.
[7]2y^4=x^2+1を満たす自然数解は(1,1),(239,13)の2つだけである.
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