《竞赛数学中的初等数论》 下载本文

y3?11 若x?y,则a?2?y??Z,所以x?y?2,a?3;

y?1y?1 若x?y,则因为y3?1?1(mody),xy?1??1(mody),所以存在b?N,使得:

1y3?1y3?11,by?1? ?1。y?1?(xy?1)(by?1),所以by?1??2?y?y?1xy?1y?1y?13因为y?2,b?N,所以必有b?1。所以y3?1?(xy?1)(y?1),故

y3?xy2?xy?y,y2?xy?y?1

y2?12所以x??y?1??N,所以y?2或y?3

y?1y?1当y?2时,x?5;

当y?3时,x?5,对应的a为1或2。

由条件(*)知x?2,y?5以及x?3,y?5也是原方程的解,对应的整数a为14或9。 综上,当a?1,2,3,9,14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x?y?z,则

2221xy是平方数,则必有(x,y)?1。 2因为x?y?z,故存在整数a?b?0,a,b中一奇一偶,(a,b)?1,使得(不妨设y是偶数)x?a?b,y?2ab,z?a?b。 由于

22221xy?(a?b)(a?b)ab是完全平方数,而知a?b,a?b,ab两两互素,故它们是平方222222222数,即a?p,b?q,a?b?u,a?b?v,所以u?v?2q即(u?v)(u?v)?2q 因为u,v是奇数,易知(u?v,u?v)?2,于是u?v与u?v中有一个是2r,另一个是

2(2s)2,而q2?4r2s2;

22222另一方面,a?p,b?q,a?b?u,a?b?v得p?a?1221(u?v)?[(u?v)2?(u?v)2] 241?[(2r2)2?(2s)4]?r4?4s4 4所以,以r2,2s2,p为边的三角形都是直角三角形,其面积等于

12r?2s2?(rs)2是平方数, 2q2b1??(a2?b2)ab?xy,于是构造出了一个面积更小的勾股三角形,矛但是(rs)?4422盾!

参考文献 1.奥林匹克数学中的代数问题 冷岗松 沈文选 唐立华等著 湖南师范大学出版社 2.数学奥林匹克教程 张军著 湖南师范大学出版社 3.高中数学竞赛2000题 虞金龙著 浙江大学出版社 4.中国华罗庚学校数学课本 周敏泽著 吉林教育出版社 5.奥林匹克小从书数学竞赛中的数论问题 熊斌 余红兵著

编后语

本书是作者在辅导山东省济宁一中奥林匹克竞赛班时所编写的教材,由于时间较为仓促,作者水平有限,许多地方编写地不尽如人意,未尽事项请大家谅解!另外,本书参考了大量的方献资料,在此向文献的作者表示感谢!再者,本来本书应配有习题,可是由于作者的计算机水平有限,再加之时间紧迫,所以所有的习题,都是我用手写完成的,未能向大家列出,向大家致歉!