第40卷 第3期2019年06月
大连大学学报
Vol.40 No.3
JOURNAL OF DALIAN UNIVERSITYJun. 2019关于丢番图方程
佟瑞洲
(朝阳师范高等专科学校,辽宁 朝阳 122000)
摘 要:利用初等方法给出了丢番图方程者关于
的结果。
当为奇素数时的全部正整数解,从而拓展了Mordell等学
关键词:丢番图方程;正整数解;两两互素。
中图分类号:O156.7 文献标识码:A 文章编号:1008-2395(2019)03-0006-04收稿日期:2019-04-11
作者简介:佟瑞洲(1962-),男,教授,研究方向:丢番图方程研究。
在文献[1~9]中,Mordell等学者对于丢番图方程
=程
的正整数解问题,获得了方程(1)的全部正整数解,例如程(1)有正整数解
定理:如果全部正整数解为:
(I)(II)
。其中
,且
。
, (1)
(为偶数)时
时方,……。
进行了大量研究,本文研究了时的情形,即研究了丢番图方
其中,(IV)。,
其中,(III)、(IV)中义相同。
。。从而拓展了Mordell等人的结果。我们有如下结果:
为奇素数,方程(1)的
;
与下面引理2意
为证上述定理,先述如下引理:引理1[10] 设无平方因数,则当丢番图方程
的所有正的本原解必可表为:
(i)
(ii)其中:
, , 时,
这里;若则。若则
。
。
两两互素且均为正整数。(III),。
第3期佟瑞洲:关于丢番图方程7引理2[11]
,
,,则。引理3 丢番图方程
(2)
的全部正整数解为:(i),,
。,。(ii),,
。。其中意义相同。证明 若,矛盾。若
方程(2)化为:
由引理1得上述方程的全部正整数解为:
(3)
或者 (4) (i)
故 。于是
,由,可以推出,故,由知
。。(ii)
因故
,
,且。由(i)同理可知
,故,。定理的证明:因
,
为奇素数,
,
令,(I)若
,则
,即方程(1)
有正整数解
。
(II)若,由方程(1)可化为
由引理1,上述方程的全部正整数解为:
(5)
由(5)中二式、三式有
(6) (i)若故,由引理1得
(6)的全部解为: (7)
由(5)中一式取模4得:
,令则。
代入前式得:
,
。
由引理1得:
(8)
由(7)、(8)中二式有
(9)
令,则由
(9)式有:
两两互素且均为正整数
(10)
把(7)中一式、(8)中二式代入(8)中
三式得:
由(10)式有:
(11)
由上式得
,令
,则8
大连大即,且满足
。
如果,则。否则,若
,由(10)试
知,由(11)式,与
矛盾。如果
,则
。否则,若,由(10)试知,由(11)式矛盾;若,,由(11)式
,即
,
由
知
,矛盾。此时方程(1)有正整数解
。(ii)若
故,由引理1
得(6)的全部解为:
(12)
(A)由(5)中一式,若
,则。令
,代入前式得:
因
,由引理1得:
(13)
把(12)中一式,(13)中二式代入(13)
中三式得:,由此知
,
矛盾。
(B) 由(5)中一式若
,此时
,令
,则。代入前式得:
,由引理
3得: (14)
学学报第40卷
或
(15)
其中。
把(12)中一式、(14)中三式代入(14)
中二式有:即
,此时方程 (1)有正整数解
把(12)中一式、(15)中三式代入(15)中二式有:
即 若由,则,矛盾。故。, 此时
方程(1)有正整数解 。例1:
时,方程(1)有正整数解,
,……。
解:由定理(I)知
,由定理(III),
因
取“+”, ,于是第3期佟瑞洲:关于丢番图方程92009, 36(2): 170-172.
。
等等。
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Study on Solutions of Diophantine Equation
TONG Rui-zhou
(Chaoyang Teachers College, Chaoyang 122000, China)
Abstract: When p,q is odd prime in the equation of Diophantine which is
studied by Mordell etc. are expanded
, all positive integer solutions to the equation of are solved by the elementary methods. Thus, the solutions of equation
Key words: diophantine equation; positive integer solution; prime to each other