不定方程式

不定方程式 に関する7記事をまとめました。くわしくは各リンク先を見てください。

定理1

x,yx,y に関する不定方程式 ax+by=cax+by=c が整数解を持つ
    \iffccgcd(a,b)\mathrm{gcd}(a,b) の倍数

→一次不定方程式ax+by=cの整数解

平方剰余とは

「平方数を pp で割った余りが aa になる場合がある」とき,aa は法 pp で平方剰余であると言う。

→平方剰余と基本的な問題

ピタゴラス数

ピタゴラス数 とは,a2+b2=c2a^2+b^2=c^2 を満たす正の整数の組 (a,b,c)(a,b,c) のこと。 ピタゴラス数

→ピタゴラス数の求め方とその証明

重要な性質

割り算の等式:a=bq+ra=bq+r において,「aabb の最大公約数」=「bbrr の最大公約数」

→ユークリッドの互除法の証明と不定方程式

東北大学AO 2024

等式 x2+y2+z23xyz=0x^2+y^2+z^2-3xyz = 0 を満たす正の整数の組は無限個あることを証明せよ。

→マルコフのディオファントス方程式~東北大AO入試を通して

ソフィー・ジェルマン(Sophie Germain)の恒等式

a4+4b4=(a2+2ab+2b2)(a22ab+2b2)a^4+4b^4\\=(a^2+2ab+2b^2)(a^2-2ab+2b^2)

→因数分解公式(ソフィージェルマンの恒等式)

mod2\bmod{2}mod3\bmod{3} で情報が得られなくても mod8,mod9\bmod{8}, \bmod{9} など大きな数字で考えると新たな情報を得られることもある

→不定方程式の難問