Назад
Задача

Докажите, что уравнения

  а)  8x4 + 4y4 + 2z4 = t4;

  б)  x² + y² + z² = 2xyz;

  в)  x² + y² + z² + u² = 2xyzu;

  г)  3n = x² + y²

не имеют решений в натуральных числах.

Решение

  а) Пусть решения есть. Рассмотрим решение с наименьшим t. Заметим, что t чётно. Заменив t на 2s, получим  4x4 + 2y4 + z4 = 8s4.  Значит, и z чётно. После замены  z = 2w  получим  2x4 + y4 + 8w4 = 4s4,  то есть и y чётно,  y = 2v.  Поэтому  x4 + 8v4 + 4w4 = 2s4.  Наконец, заменив x на 2u, получим

8u4 + 4v4 + 2w4 = s4.  Итак, мы получили меньшее решение  (u, v, w, s),  что противоречит нашему выбору.   б) Пусть  (x, y, z)  – ненулевое решение и 2n – максимальная степень двойки, на которую делятся все эти числа (возможно,  n = 0).  Тогда  x = 2nu,  y = 2nv,  z = 2nw,  причём хотя бы одно из чисел u, v, w нечётно. Сократив обе части уравнения на 22n, получим  u² + v² + w² = 2n+1uvw.  Поскольку правая часть чётна, то в левой части ровно два нечётных слагаемых. Поэтому левая часть не делится на 4, а правая – делится. Противоречие.   в) См. задачу 177885.   г) Сократив x и y на максимальную возможную степень тройки, придём к уравнению  3m = u² + v²,  где хотя бы одно из натуральных чисел u, v

не кратно 3. Если при этом  m = 0,  то левая часть меньше правой, а если  m > 0,  то получаем противоречие с задачей 208744.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет