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证明x^2 5=y^3无整数解

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证明x^2+5=y^3无整数解

证明x^2+5=y^3无整数解.

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    2011-11-01 19:44:11
  • 反证法吧
    假设存在整数解,即存在x,y满足方程
    用y表示出x后x=。。必须还是一个整数 同理y也是
    显然不可能
    故不存在
    原命题得证

    2***

    2011-11-01 19:44:11

  • 2011-10-31 19:40:11
  • 我猜想,本题的思路应是:两边除以某一个整数后的余数不相同

    u***

    2011-10-31 19:40:11

  • 2011-10-31 19:39:49
  •   显然y必须大于零
    因此题目可以化为
    “无正整数解”
    等式两边同时模5(模就是做除法后取余数)
    可以发现
    x^2模5后的余数可以是
    1,4,4,1,0
    且呈周期性变化
    5模5后的余数是0
     
    y^3模5后的余数是
    1,3,2,4,0
    且呈周期性变化
    要使等式成立
    就必须使等式两边模5后的余数相同
    由于5模5后的余数是0
    也就要使
    x^2模5后的余数等于y^3模5后的余数
    表示为
    X^2(mod5)=y^3(mod5)=k
    情况一:
    k=0
    =>X^2(mod5)=y^3(mod5)=0
    =>X(mod5)=y(mod5)=0
    设x=5a,y=5b,a>=1,b>=1(以保证是正整数)
    =>(5a)^2+5=(5b)^3
    =>25a^2+1=125b^3
    显然
    25a^2+1(mod25)=1
    125b^3(mod25)=25*5b^3(mod25)=0
    两边模25 不等
    因此这种情况无解
    情况二:
    X^2(mod5)=y^3(mod5)=1
    此时再对原等式两边模4
    x^2模4后可能是 0,1
    5模4后为1
    Y^3模4后可能是1,0,3,
    显然要使等式成立
    就必须使
    x^2模4后是 0
    Y^3模4后是1
     
    由前者可以推得x是偶数
    后者可以推得Y模4后余数是1
    由 y^3(mod5)=1
    => y(mod5)=1 
    又因为Y模4后余数是1 
    =>y(mod20)=1
    x是偶数
    且
    x(mod5)=1或4
    可见
    x的个位数是4或6
    =>x(mod20)=4,6,14,16
    下面讨论
    当x(mod20)=4,y(mod20)=1时
      设x=(20a+4),y=(20b+1)
      带入原式
      得到
      (20a+4)^2+5=(20b+1)^3
    => 400a^2+160a+16+5=8000b^3+1200b^2+60b+1
    => (400a^2+100a)+60a+20=(8000b^3+1200b^2)+60b
    => 式中(400a^2+100a)和(8000b^3+1200b^2)都是100的倍数
    => 当除数是100时,60a+20与60b同余(余数相同)
    => 也就是60a+20(mod100)=60b(mod100)
    =>a+1/3=b(mod100)
    由于a,b是正整数
    => a+1/3不可能=b
    => 这种情况是不存在的
    当x(mod20)=6,y(mod20)=1时
    可以用相同的做法得到否定的结果
    当x(mod20)=14,y(mod20)=1时
    可以将当x(mod20)=4化为x(mod20)=-6来做
    综合以上四种小情况 可以得到
    情况二的各种假设都是错误的
    因此
    情况一和情况二都不成立
    因此
    x^2+5=y^3无正整数解
    也就是
    x^2+5=y^3无整数解。
      

    断***

    2011-10-31 19:39:49

  • 2011-10-31 19:28:35
  •   显然y必须大于零
    因此题目可以化为
    “无正整数解”
    等式两边同时模5(模就是做除法后取余数)
    可以发现
    x^2模5后的余数可以是
    1,4,4,1,0
    且呈周期性变化
    5模5后的余数是0
     
    y^3模5后的余数是
    1,3,2,4,0
    且呈周期性变化
    要使等式成立
    就必须使等式两边模5后的余数相同
    由于5模5后的余数是0
    也就要使
    x^2模5后的余数等于y^3模5后的余数
    表示为
    X^2(mod5)=y^3(mod5)=k
    情况一:
    k=0
    =>X^2(mod5)=y^3(mod5)=0
    =>X(mod5)=y(mod5)=0
    设x=5a,y=5b,a>=1,b>=1(以保证是正整数)
    =>(5a)^2+5=(5b)^3
    =>25a^2+1=125b^3
    显然
    25a^2+1(mod25)=1
    125b^3(mod25)=25*5b^3(mod25)=0
    两边模25 不等
    因此这种情况无解
    情况二:
    X^2(mod5)=y^3(mod5)=1
    此时再对原等式两边模4
    x^2模4后可能是 0,1
    5模4后为1
    Y^3模4后可能是1,0,3,
    显然要使等式成立
    就必须使
    x^2模4后是 0
    Y^3模4后是1
     
    由前者可以推得x是偶数
    后者可以推得Y模4后余数是1
    由 y^3(mod5)=1
    => y(mod5)=1 
    又因为Y模4后余数是1 
    =>y(mod20)=1
    x是偶数
    且
    x(mod5)=1或4
    可见
    x的个位数是4或6
    =>x(mod20)=4,6,14,16
    下面讨论
    当x(mod20)=4,y(mod20)=1时
      设x=(20a+4),y=(20b+1)
      带入原式
      得到
      (20a+4)^2+5=(20b+1)^3
    => 400a^2+160a+16+5=8000b^3+1200b^2+60b+1
    => (400a^2+100a)+60a+20=(8000b^3+1200b^2)+60b
    => 式中(400a^2+100a)和(8000b^3+1200b^2)都是100的倍数
    => 当除数是100时,60a+20与60b同余(余数相同)
    => 也就是60a+20(mod100)=60b(mod100)
    =>a+1/3=b(mod100)
    由于a,b是正整数
    => a+1/3不可能=b
    => 这种情况是不存在的
    当x(mod20)=6,y(mod20)=1时
    可以用相同的做法得到否定的结果
    当x(mod20)=14,y(mod20)=1时
    可以将当x(mod20)=4化为x(mod20)=-6来做
    综合以上四种小情况 可以得到
    情况二的各种假设都是错误的
    因此
    情况一和情况二都不成立
    因此
    x^2+5=y^3无正整数解
    也就是
    x^2+5=y^3无整数解。
      

    2***

    2011-10-31 19:28:35

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