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例4.求出方程的所有正整数解。
解:先求最小解。令
当时,;当时,;当时,。所以的最小解为,于是:
例5.在直角坐标平面上,以(199,0)为圆心,以199为半径的圆周上的整点的个数为多少个?
解:设为圆上任一整点,则其方程为:;
显然为方程的4组解。
但当时,(因为199是质数),此时,是一组勾股数,故199可表示为两个正整数的平方和,即。
因为,可设,
则
这与199为型的质数矛盾!
因而圆O上只有四个整点。
例6.求所有满足的正整数三元组。
解:两边取,得,所以是偶数,再得,所以也是偶数。此时令
于是,由可知:;
由唯一分解定理:,,
从而
注意到17是奇数,所以要使成立,一定有。
于是。
当时,在的两边取,得,这显然是不成立的,所以,从而。
故方程只有唯一的一组解(2,2,2)。
例7.是一个给定的整数,当为何值时,的方程有正整数解?在有正整数解时,求解该不定方程。
解;若有质数,,则,从而,矛盾!所以。
因此当且仅当。
因为,显然,所以当且仅当。(*)
(1)若时,,所以或,或;
(2)类似地,若,则,所以或,或;
(3)由于条件(*),不妨设;
若,则,所以;
若,则因为,所以存在,使得:
,
所以,。
因为,所以必有。
所以,故
所以,所以或
当时,;
当时,,对应的为1或2。
由条件(*)知以及也是原方程的解,对应的整数为14或9。
综上,当时原方程有整数解,它们分别是:(3,1),(5,2);(2,1),(5,3),(2,2);(1,2),(3,5);(1,3),(2,5)。
例8.求证:边长为整数的直角三角形的面积不可能是完全平方数。
证明:假设结论不成立,在所有的面积为平方数勾股三角形中选取一个面积最小的,设其边长为,则是平方数,则必有。
因为,故存在整数中一奇一偶,,使得(不妨设是偶数)。
由于是完全平方数,而知两两互素,故它们是平方数,
即,
所以即
因为是奇数,易知,于是与中有一个是,另一个是,而;
另一方面,得
所以,以为边的三角形都是直角三角形,其面积等于是平方数,
但是,于是构造出了一个面积更小的勾股三角形,矛盾!
GOOGLE的,小学生能懂吗?大人也不懂,哈哈,谢谢