■ウェアリングの問題(その57)

[Q]g(4)≦53であることを示せ.

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[A]6(a^2+b^2+c^2+d^2)^2

=(a+b)^4+(a-b)^4+(c+d)^4+(c-d)^4

+(a+c)^4+(a-c)^4+(b+d)^4+(b-d)^4

+(a+d)^4+(a-d)^4+(b+c)^4+(b-c)^4

任意の整数mはa^2+b^2+c^2+d^2の形に表されるから,6m^2は12個の4乗数の和として表すことができる.

任意の整数はn=6q+r,0≦r≦5という形に表される.

6qは48個の4乗数の和として表すことができる.

rはr=5のとき,5=1^4+1^4+1^4+1^4+1^4であるから,g(4)≦53

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