■整数三角形(その24)
n^3+(n+1)^3=m^2
すなわち,連続した立方数の和に等しい平方数は(n,m)=(1,3)ただひとつである.
それでは,連続した平方数の和に等しい平方数はどうだろうか?
n^2+(n+1)^2=m^2
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a=2pq→2pq+4q^2
b=q^2−p^2→p^2+4pq+3q^2
c=p^2+q^2→p^2+4pq+5q^2
b-a=p^2+2pq-q^2=(p+q)^2-2q^2=1/-1のところがやや面倒だが・・・
p^2=(c-b)/2
q^2=(c+b)/2
2pq=a
2pq+4q^2=2c+2b+a
p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a
p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a
b-a=1のとき(b=a+1)
2pq+4q^2=2c+2b+a=2c+3a+2
p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a=2c+3a+1
p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a=3c+4a+2
b-a=-1のとき(a=b+1)
2pq+4q^2=2c+2b+a=2c+3b+1
p^2+4pq+3q^2=(c-b)/2+3(c+b)/2+a=2c+b+2a=2c+3b+2
p^2+4pq+5q^2=(c-b)/2+5(b+c)/2+a=3c+2b+2a=3c+4b+2
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m^2=2n^2+2n+1が成立すれば,
(2m+3n+1)^2+(2m+3n+2)^2=(3m+4n+2)^2
も成立する.
N=2m+3n+1
N+1=2m+3n+2
M=3m+4n+2
b-a=1のとき(b=a+1)
a=n,b=n+1,c=m
b-a=-1のとき(a=b+1)
b=n,a=n+1,c=m
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(証)
左辺=4m^2+9n^2+1+12mn+4m+6n+(4m^2+9n^2+4+12mn+8m+12n)
=8m^2+18n^2+5+24mn+12m+18n
右辺=9m^2+16n^2+4+24mn+12m+16n
左辺−右辺=−m^2+2n^2+1+2n=0
したがって,(n,m)がひとつ得られれば,芋づる式に無数に解が得られることになる.
20^2+21^2=29^2
119^2+120^2=169^2
696^2+697^2=985^2
4059^2+4060^2=5741^2
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