关于不定方程x2+44=y7
2012-05-12冉银霞
冉银霞
(陇南师范高等专科学校数学系,甘肃 陇南 742500)
关于不定方程x2+44=y7
冉银霞
(陇南师范高等专科学校数学系,甘肃 陇南 742500)
利用初等方法及代数数论的方法讨论了不定方程x2+44=y7整数解的问题,并证明了该方程无整数解.
高次Diophantine方程;整数解;代数数论;整环
设A,B∈N,A无平方因子,关于不定方程
的解的讨论是数论中一类很重要的研究课题。当A=1,B=1时,Lebsgue[1]证明了(1)无整数解。Nagell[2]证明了当A=2,B=1,n=5时,式(1)仅有整数解(x,y)=(±11,3)。对于不定方程(1)当A=1,B=4k,n=7时的解的情况目前研究结果主要有:
(1)当k=1时,方程(1)无整数解;
(2)当k=2时,方程(1)无整数解。
本文研究了当k=4时,方程(1)的解的情况,得到了如下结论:
定理当A=1,B=44,n=7时,方程(1)无整数解.
为了证明定理先给出如下引理:
引理1[5]设M是唯一分解整环,正整数k≥2,以及α,β∈M,(α,β)=1,那么若
αβ=γk,γ∈M,则有α=ε1μk,β=ε2νk,μ,ν∈M,其中ε1,ε2是M中的单位元素,并且ε1ε2=εk,ε为单位元素。
引理2当x为偶数时,不定方程x2+1=26y7无整数解。
证明观察方程可知x≡0(mod2).那么x2+1≡1(mod2),而26y7≡0(mod2),矛盾,所以不定方程x2+1=26y7无整数解。
下面来完成定理的证明;
定理的证明:先假设x≡1(mod2),在Z[i]中,x2+44=y7可分解为
设δ=(x+24i,x-24i),由δ|(2x,32i)=2知δ只可能是1,1+i,2.由x≡1(mod2)知x+24≡1(mod2),所以δ≠2.若δ=1+i,则2=N(1+i)|N(x +24i)=x2+28.又x≡1(mod2),所以这样的整数x不存在。因此δ=1,由此及引理1知
对于7a6-35a4+21a2-1=-24,a必然为奇数,从而x=a2-21a5+35a3-7a为偶数,这与x≡1(mod2)矛盾;
当b=±2t(1≤t≤2),7a6-35a4b2+21a2b4-b6=±24-t,则a必然为偶数从而
x=a2-21a5b2+35a3b4-7ab6一定为偶数,这与x≡1(mod2)矛盾;
当b=24,7a6-35a4b2+21a2b4-b6=1即7a6-35a4b2+21a2b4=224+1,于是一定有224≡-1(mod7)成立,但这与224≡1(mod7)矛盾;
当b=-24,7a6-35a4b2+21a2b4-b6=-1即7a6-35a4b2+21a2b4=224-1,所以a2(7a4-35a2b2+21b2)=32×5×7×13×17×241,因而a2=1或32,代入验证
7a6-35a4b2+21a2b4-b6=-1均不成立。
因此,x≡1(mod2)时,此方程无解。
下面讨论x≡0(mod2)的情况,此时y≡0(mod2),令x=2x1,y=2y1,x1,y1∈Z,则方程可变为x12+43=25y17,显然x1≡0(mod2),再令x1=2x2,此时方程可变为x22+42=23y17,同样再令x2=2x3,此时方程可变为x32+4=2y1
7,最后令x3=2x4,y1= 2y2,此时方程可变为x42+4=26y27,以上x1,x2,x3,x4,y1,y2∈M,由引理2可知该方程无整数解。综上,方程x2+44=y7无整数解。
[1]Lebsgue V A.Surlimpossibiliteen numbers entiers de equation xm=y2+1[M].Nouv.Amn.Math.1850.
[2]Nagell T.Sur Limpossibilite de quelques equations deux indeterminess[M].Norsk Marem Forenings Skrifter Senel,1921.
[3]李娜.关于不定方程经x2+4=y7的解[J].科学技术与工程,2011,11(23):5613-5614.
[4]高丽,马永刚.关于不定方程x2+6=y7的解的讨论[J].西南民族大学学报,2008:34(1):27-29.
[5]潘承洞,潘承彪.代数数论[M].山东:山东大学出版社,2003.
[责任编辑 贺小林]
On Diophantion Equation x2+44=y7
RAN Yin-xia
(Department of Mathematics,Longnan Teachers College,Longnan 742500,China)
Using the elementary method and algebaic number theroy,we discussed the integer solution of the Diophantine equation x2+44=y7,and it proved this equation has no integer soution.
higher Diophantion equation;integer solution;integer ring;algebraic number theroy
O156.7
A
1004-602X(2012)04-0014-02
10.3969/J.ISSN.1004-602X.2012.04.014
2012 09 10
陇南师范高等专科学校科研项目(2012LSZK02004)
冉银霞(1983—)女,甘肃靖远人,陇南师范高等专科学校讲师,硕士。