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9=x^3+y^3仅有2组正有理数的证明

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回帖太多错了了。整理后另开这贴,希望大家能够指出错误。


1楼2011-04-03 04:40回复
    9=x^3+y^3仅有1,2或2,1两组正有理数的解。证明如下:


    2楼2011-04-03 04:41
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      2025-10-26 16:25:04
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      以下声明的所有变量均为正整数。
      设X=A/B,Y=D/B,A、B、D不含相同质因子(易证,AB互质,证明略)。
      则(A^3+D^3)/B^3=9
      A^3+D^3=9B^3
      (A+D)^3=3AD(A+D)+9B^3
      可知,A+D含3因子,设A+D=3K
      代入,得3K^3=ADK+B^3
      1)当K=1时,
      3=AD+B^3
      3-B^3=AD>0
      故,B=1
      由A+D=3,得A=1,D=2,或A=2,D=1.
      这就是X=1,Y=2,或X=2,Y=1的解。
      2)K>1时,
      由3K^3=ADK+B^3
      可知,B^3必含K因子。
      设B^3=KT
      代入,3K^3=ADK+KT
      K^2(3-T/K^2)=AD>0
      故T=K^2,或T=2K^2
      故,B^3=K^3或2K^3
      所以B=K或2^(1/3)K(舍去)
      所以B=K。
      所以2B^2=AD。
      考察2B^2=AD,若B有质因子P,则有两种情况:A有一个P因子,D也有,这与假设ABD不具有相同质因子矛盾;A或B有P^2因子。所以设B=MN,A=2M^2,D=N^2或B=MN,A=M^2,D=2N^2.不失一般性,只讨论A=2M^2,D=N^2的情况,另一种情况同理可证。
      A+D=3K=3B
      可知:2M^2+N^2=3MN
      2M^2=N(3M-N)
      讨论MN,
      1)若M,N均不是1.因为M,N互质,且不为1,所以N不含M里的质因子,N只能=2.
      M^2=3M-2
      可知,M=2或1
      M=2与N=2矛盾,M=1与假设不符。
      所以没有此种情况的MN.
      2)M=1时,
      B=MN,A=2M^2,D=N^2
      知A=2,D=N^2,B=N
      由A+D=3B
      可知2+N^2=3N
      得出N=1或2,M,N都为1时,B=1,A=2,D=1,其实就是X=2,Y=1的解。此时K=1,与假设不符。
      3)N=1时,
      B=MN,A=2M^2,D=N^2
      知A=2M^2,D=1,B=M
      由A+D=3B
      可知2m^2+1=3M
      得出M=1/2(舍去),1(此时B=1讨论的假设K>1矛盾,舍去)
      综上,方程只有1,2或2,1的正有理数解。


      3楼2011-04-03 04:41
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        检查了一遍,没发现错误了。请大家看看对不对。


        5楼2011-04-03 04:53
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          20楼,Y是负的好不好。


          22楼2011-04-03 11:24
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            我发现错误了。


            23楼2011-04-03 11:24
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              设B^3=KT
              代入,3K^3=ADK+KT
              K^2(3-T/K^2)=AD>0
              故T=K^2,或T=2K^2
              这里错了。


              24楼2011-04-03 11:26
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                T不一定正整除K^2.


                25楼2011-04-03 11:27
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                  2025-10-26 16:19:04
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                  接着这里证明:
                  3K^3=ADK+B^3
                  K>1时:


                  26楼2011-04-03 11:28
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                    B^3含有K因子,设B=T1T2T3,K=T1T2^2T3^3
                    则包含所有B^3含K因子的所有情况。


                    27楼2011-04-03 11:30
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                      将B,K代入3K^3=ADK+B^3,两边同除以K
                      3(T1*T2^2*T3^3)^2=AD+(t1t2t3)^3/(t1t2^2t3^3)
                      3T1^2*T2^4*T3^6=AD+T1^2*T2
                      T1^2*T2(3T2^3*T3^6-1)=AD


                      29楼2011-04-03 11:36
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                        因为A+D=K=T1*T2^2*T3^3
                        所以T1=1,T2=1.
                        下面证明这个:
                        假设T1<>1,那么A或D必然有T1因子,假设A有T1因子,则
                        D=T1(T2^2*T3^3-A)必然有T1因子,与AD互质矛盾。
                        所以T1=1,T2=1
                        则B=T3,K=T3^3
                        3T3^6-1=AD
                        3K^2-1=AD


                        30楼2011-04-03 11:41
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                          将A=3K-D代入。
                          (3K-D)*D=3K^2-1
                          3KD-D^2=3K^2-1
                          D^2-3KD+3K^2-1=0


                          31楼2011-04-03 11:44
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                            9K^2-4(3K^2-1)必为平方数且>=0
                            即-3k^2+4>=0
                            K^2<=4/3
                            所以K=1,与假设矛盾。K=1的情况已证明


                            32楼2011-04-03 11:47
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