■729と1729(その24)
フェルマー・ワイルスの定理より
x^n+y^n=z^n
に整数解が存在するのは,n=1と2の場合だけです.したがって,a^3+b^3=c^3になるような3つの整数a,b,cを見つけることはできませんが,誤差±1を許すことにすると
6^3+8^3=9^3−1
のようにぎりぎりこれに近い式を見つけることができます.
ここでは,ラマヌジャンが示した
a^3+b^3=c^3±1
のパラメータ解を紹介します.
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【1】ラマヌジャン解
3つの数列{an},{bn},{cn}の母関数を以下のように定義する.
Σanx^n=(1+53x+9x^2)/(1−82x−82x^2+x^3)
Σbnx^n=(2−26x−12x^2)/(1−82x−82x^2+x^3)
Σcnx^n=(2+8x−10x^2)/(1−82x−82x^2+x^3)
すると
n an bn cn
0 1 2 2
1 135 138 172
2 11161 11468 14258
3 926271 951690 1183258
のようになりますが,このとき
an^3+bn^3=cn^3+(−1)^n
がすべてのn=0,1,2,3,・・・に対して成り立つ.
[参]チャンバーランド「ひとけたの数に魅せられて」岩波書店
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[雑感]
(1−82x−82x^2+x^3)=(x+1)(x^2−83x+1)
(a,b,c)=(1,2,2)から始まって次々に解となる数を見つけることができるというわけですが,(a,b,c)=(6,8,9)は含まれず,すべての解をもれなく表す式ではありません.
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