Διαφορά ν-οστών δυνάμεων
Ας είναι θετικοί ακέραιοι με Να βρεθεί το πλήθος των λύσεων της εξίσωσης
Λύση:
Για n=2
Αν έχουμε: Οπότε πρέπει οι αριθμοί να είναι δυνάμεις του 2. Επιπλέον άρτιος, οπότε οι αριθμοί θα είναι είτε και οι δύο άρτιοι, είτε και οι δύο περιττοί, με γινόμενο Δηλαδή θα είναι και οι δύο άρτιοι με
Όμως άρα υπάρχουν ακέραιοι με ώστε:
απ’ όπου προκύπτει:
Άρα οι λύσεις είναι της μορφής: Συνεπώς, υπάρχουν 49 λύσεις της εξίσωσης x2 − y2 = 2100.
Για n=4
η οποία δεν έχει λύση από τελευταίο θεώρημα Fermat.
Για n > 4
Θα αποδείξουμε ότι δεν υπάρχουν λύσεις για n > 4 άρτιο σε καμία εξίσωση της μορφής , όπου k μη αρνητικός ακέραιος.
Διότι, αν υπήρχε λύση, έστω η ελάχιστη τότε: Aπ’ όπου προκύπτει ότι για κάποιον ακέραιο το οποίο είναι άτοπο αφού υποθέσαμε ότι ο είναι ελάχιστος. Συνεπώς, δεν υπάρχει καμία λύση για
Για n περιττό
Αποδεικνύεται ότι η εξίσωση δεν έχει λύσεις ακόμα και στη γενικότερη μορφή της όπου θετικός ακέραιος.
Διότι, αν υποθέσουμε ότι έχει λύση έστω όπου ο ελάχιστος δυνατός, τότε ισχύει ότι: οπότε οι είτε είναι και οι δύο περιττοί, είτε και οι δύο άρτιοι. Αν είναι περιττοί τότε ο δεύτερος παράγοντας αποτελείται από περιττό πλήθος περιττών οπότε είναι περιττός, το οποίο είναι άτοπο αφού και αυτός πρέπει να είναι δύναμη του 2. Οπότε οι είναι άρτιοι και οι δύο, έστω Οπότε που για έχουμε άτοπο, αφού ο είναι ο ελάχιστος δυνατός. Συνεπώς άρα η οποία δεν έχει ακέραιες λύσεις.
Συνεπώς, όλες οι λύσεις της εξίσωσης
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου