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埃尔德什猜想:

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埃尔德什的一个猜想:
任意正整数 n > 1,使得
4/n = 1/x + 1/y + 1/z
总有正整数解:x,y,z
.
此猜想看似简单,实际是高维难题。


IP属地:上海1楼2026-05-24 07:09回复
    4/n = 1/x + 1/y + 1/z 等价于 nxy + nxz + nyz = 4xyz
    三次不定方程。


    IP属地:上海2楼2026-05-24 07:58
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      2026-08-18 04:43:24
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      建议称为 Erdős-Straus 猜想, Erdős的著名猜想有很多
      可参考这篇文献p195第一段
      P. Erdős. (1950). Az 1/x1 + 1/x2 + … + 1/xn = a/b egyenlet egész számú megoldásairól. Mat. Lapok. 1. 192-210


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2026-05-24 11:10
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        看看我的帖子这个,我这个简单,但是我也没做出来


        IP属地:德国来自iPhone客户端4楼2026-05-27 23:45
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          埃尔德什猜想,对于指定的c,n, (4c-n)xy - cnx - cny = 0,可变换为类似于:
          费马数关系式:
          2^(m+2)XY + X + Y = [F(m)-1] / 2^(m+2)
          梅森数关系式:
          (8p)MK + 4M + K = [2^(p-1)-1] / p
          .
          都是二元二次方程求正整数问题。
          .
          分析可知:
          建立各自的因子分布载体-等差数列,是解决此类问题的较好切入点。


          IP属地:上海5楼2026-05-28 06:52
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            按照5楼的思路逻辑,则:
            (4c-n)xy - ncx = ncy
            [(4c-n)y - nc] x = ncy ⟺ ncy ≡ 0 (modQ),
            Q = (4c - n) y - nc > 0
            .
            实例1:按照猜想定义范围取:n = 2 > 1
            Q = (4c - n) y - nc = (4c - 2) y - 2c > 0
            取 c = 1,Q = 2y - 2 = 2 (y-1)
            [(4c-2)y - 2c] x = 2cy ⟺ 2y ≡ 0 (modQ),变换为:
            2[y - 1] x = 2y ⟺ 2y ≡ 0 (mod2(y-1) ⟺ y ≡ 0 (mod(y-1))
            显然有解:y = 2
            4/2 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/2 + 1/2 + 1/1 = 2
            .
            实例2:按照猜想定义范围取:n = 3 > 1
            Q = (4c - n) y - nc = (4c - 3) y - 3c > 0
            取 c = 1,Q = y - 3
            [(4c-3)y - 3c] x = 3cy ⟺ 3y ≡ 0 (modQ),变换为:
            (y - 3) x = 3y ⟺ 3y ≡ 0 (mod(y-3)
            显然有解:y = 4
            4/3 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/12 + 1/4 + 1/1 = 1 + 1/3
            .
            实例3:按照猜想定义范围取:n = 4 > 1
            Q = (4c - n) y - nc = (4c - 4) y - 4c = 4 [ (c - 1) y - 1 ] > 0
            (c - 1) y -1 > 0 ⟺ c > 1
            取 c = 2
            [(4c-n)y - nc] x = ncy ⟺ (4y - 8) x = 8y
            8y ≡ 0 (modQ),变换为:
            8y ≡ 0 (mod(4y-8)) ⟺ 8y ≡ 0 (mod4(y-2))
            显然有解:y = 3
            4/4 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/6 + 1/3 + 1/2 = 1
            .
            仔细考察上面的三个实例,会发现解析 x, y 的规律性。
            从而找到证明1楼猜想的客观逻辑和理论依据。


            IP属地:上海6楼2026-05-29 13:39
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              按照5楼的思路逻辑,则:
              (4c-n)xy - ncx = ncy
              [(4c-n)y - nc] x = ncy ⟺ ncy ≡ 0 (modQ),
              Q = (4c - n) y - nc > 0
              .
              实例4:按照猜想定义范围取:n = 5 > 1
              Q = (4c - n) y - nc = (4c - 5) y - 5c > 0
              取 c = 2,Q = 3y - 10
              [(4c-5)y - 5c] x = 5cy ⟺ 10y ≡ 0 (modQ),变换为:
              [3y - 10] x = 10y ⟺ 10y ≡ 0 (mod(3y-10)
              显然有解:y = 4,x = 20
              4/5 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/20 + 1/4+ 1/2 = 1 - 1/5
              .
              实例5:按照猜想定义范围取:n = 6 > 1
              Q = (4c - n) y - nc = (4c - 6) y - 6c > 0
              取 c = 2,Q = 2y - 12 = 2(y - 6)
              [(4c-6)y - 6c] x = 6cy ⟺ 12y ≡ 0 (modQ),变换为:
              (2y - 12) x = 12y ⟺ 12y ≡ 0 (mod2(y-6))
              显然有解:y = 7,x = 42
              4/6 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/42 + 1/7 + 1/2 = 2/3
              .
              实例6:按照猜想定义范围取:n = 7 > 1
              Q = (4c - n) y - nc = (4c - 7) y - 7c > 0
              (4c - 7) y -7c > 0 ⟺ c > 1
              取 c = 2
              [(4c-n)y - nc] x = ncy ⟺ (y - 14) x = 14y
              14y ≡ 0 (modQ),变换为:
              14y ≡ 0 (mod(y-14)) ⟺ 14y ≡ 0 (mod(y-14))
              显然有解:y = 15,x = 210
              4/7 = 1/x + 1/y + 1/z = 1/210 + 1/15 + 1/2 = 120/210


              IP属地:上海7楼2026-05-31 09:08
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                实际上,只要n模24余数不是1,就一定能构造出正整数解


                IP属地:陕西来自Android客户端8楼2026-06-16 01:00
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                  2026-08-18 04:37:24
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                  实例7:按照猜想定义范围取:n = 25 > 1
                  (4c-n)xy - cnx - cny = 0
                  [(4c-n)y - cn]x = cny
                  [(4c-25)y - 25c] x = 25cy
                  25cy ≡ 0 (mod[(4c-25)y-25c])
                  取c=10
                  250y ≡ 0 (mod(15y-250))
                  250y ≡ 0 (mod5(3y-50))
                  令3y-50=1,则y=17同余式有解:
                  代入(15y-250)x=250y,得到
                  x = 250y / (15y-250) = 250*17 / 5 = 850
                  .
                  可见:(x,y,z) = (850,17,10),是满足 n = 25 时,4/n=1/x+1/y+1/z的一组解。


                  IP属地:上海9楼2026-06-16 12:48
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                    实例7:按照猜想定义范围取: n = 49 ≡ 1 (mod24)
                    (4c-n)xy - cnx - cny = 0
                    [(4c-n)y - cn]x = cny
                    [(4c-49)y - 49c] x = 49cy
                    49cy ≡ 0 (mod[(4c-49)y-49c])
                    取c=14,得到
                    [7y - 686] x = 686y
                    686y ≡ 0 (mod7(y-98))
                    显然:y=99时,同余式有解:
                    代入(7y-686)x=686y,得到
                    x = 250y / (15y-250) = 686*99 / 7 = 9702
                    .
                    可见:(x,y,z) = (9702,99,14),是满足 n = 49 时,4/n=1/x+1/y+1/z的一组解。


                    IP属地:上海10楼2026-06-17 18:08
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                      实例9:按照猜想定义范围取:素数 n = 73 ≡ 1 (mod24)
                      [(4c-n)y - cn]x = cny
                      [(4c-73)y - 73c] x = 73cy……………… (1)
                      73cy ≡ 0 (mod[(4c-73)*y-73c])
                      .
                      取(4c-73)y-73c=Q>0,则4c-73 =k> 0,等价于4c-k=73
                      由于k的系数为1,得到c = {19,20,21,….},使得总能找到一个c值,满足Q:
                      (1)Q=3y-19*73=73,y没有整数解舍去。
                      (2)Q=7y-20*73=73,7y=21*73,有整数解y=3*73=219
                      代入式(1)得到X = (73*c*y) / Q = c*y = 20y = 60*73 = 4380
                      可见:(x,y,z) = (4380, 219, 20),。是满足n=73时,4/n=1/x+1/y+1/z的一组正整数解。


                      IP属地:上海11楼2026-06-19 05:40
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                        @问简微:请问:如何证明【只要n模24余数不是1,就一定能构造出埃尔德什猜想的正整数解】?


                        IP属地:上海12楼2026-06-19 10:56
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                          注意到q=a(pck-1)-pc等价p/q=1/mc+1/kqc+1/mkqc,m=ak-1


                          IP属地:重庆来自Android客户端13楼2026-06-28 21:34
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                            《方程 q=a(4ck−1)−4c 完整研究》全网未检索到标题完全匹配的知乎原文,
                            下面从代数变形、整数解结构、同余性质、参数分类、数论应用五个维度完整推导该方程,可直接作为知乎文章正文使用。
                            一、方程标准化与代数变形原方程:q=a(4ck−1)−4c
                            展开右侧:q=4ack−a−4c移项整理为线性丢番图标准形式:
                            4ack−a−4c−q=0(1)
                            按 a 合并同类项:a(4ck−1)=q+4c(2)
                            关键等价式a=4ck−1q+4c,4ck−1=0(3)
                            若限定 a,c,k,q 均为正整数(数论常规研究范围),则分母、分子必须同时为正:
                            分母:4ck−1>0,对任意正整数 c,k 恒成立;
                            分子:q+4c>0,正整数 q,c 自然满足;得到核心整除条件:4ck−1q+4c(4)
                            二、二元固定参数、单变量通解(固定 c,k,解 a,q)
                            固定正整数 c,k,记 M=4ck−1,方程简化为:M⋅a−q=4c即二元一次不定方程:
                            Ma−q=4c(M=4ck−1)(5)
                            1. 有解判定gcd(M,−1)=gcd(4ck−1,1)=1,由裴蜀定理:对任意正整数 c,k,方程恒有无穷多组整数解
                            2. 通解推导找一组特解:取 a0=0,代入得 q0=−4c;二元一次不定方程通解公式:{a=a0+t=tq=Ma0−4c−Mt=−4c−(4ck−1)tt∈Z3.
                            正整数解约束(a>0,q>0)要求:{t>0−4c−(4ck−1)t>0第二式化简:
                            (4ck−1)t<−4c,左侧正数、右侧负数,不存在正整数特解 a0=0 对应的正整数解。
                            重新取正特解:令 a=1,则 q=(4ck−1)−4c=4c(k−1)−1。
                            若 k=1:q=−1,无正整数解;
                            若 k≥2:q=4c(k−1)−1>0,得到基础正特解:(a0,q0)=(1,4c(k−1)−1),k≥2全部正整数通解:
                            {a=1+tq=4c(k−1)−1+(4ck−1)t
                            t≥0,k≥2,c∈N∗示例
                            (c=1,k=2)M=4×1×2−1=7,特解 (1,4×1×1−1=3)
                            通解:a=1+t,q=3+7tt=0:(1,3),t=1:(2,10),t=2:(3,17),…
                            回代验证:q=a(8−1)−4×1=7a−4a=2:14−4=10,完全吻合。
                            三、同余核心性质(数论关键)由 a(4ck−1)=q+4c,模 4ck−1 得:q≡−4c(mod4ck−1)(6)记 N=4ck,则模数为 N−1,同余改写:q≡−4c(modN−1)⟺q+4c≡0(modN−1)
                            模 4 分析奇偶性4ck≡0(mod4)⟹4ck−1≡−1≡3(mod4),
                            分母恒为4 余 3 型奇数;分子 q+4c≡q(mod4),
                            由整除:q≡0(modgcd(4ck−1,4))gcd(4ck−1,4)=gcd(−1,4)=1,无额外模 4 约束,q 奇偶均可。
                            四、固定 a,c,求解 k,q原方程解出 k:
                            4ack−a=q+4c⟹4ack=a+q+4ck=4aca+q+4c=4c1+4acq+1(7)k 为正整数,
                            故 4ac∣a+q+4c,即:a+q≡0(mod4ac)(8)变形:q=4ac⋅s−a,s∈N∗
                            代入得:k=4aca+4acs−a+4c=s+a1k 整数 ⟹a∣1,正整数仅 a=1。
                            结论当固定 a,c 且要求 k 为正整数时,仅 a=1 存在解:a=1 时,k=s+1,q=4cs−1,s≥1,
                            与第二节结论自洽。
                            五、固定 a,k,求解 c,q整理方程按 c 合并:q+a=c(4ak−4)=4c(ak−1)c=4(ak−1)a+q(9)
                            正整数条件:4(ak−1)∣a+q,且 ak−1>0(a,k≥1,
                            仅排除 a=k=1)。示例:a=1,k=3,ak−1=2,c=81+q,
                            取 q=7,c=1;回代:7=1×(12−1)−4×1=11−4=7。
                            六、特殊情形讨论情形 1:k=1M=4c⋅1−1=4c−1,方程 q=a(4c−1)−4c正整数 a≥1:
                            a=1:q=4c−1−4c=−1,无正整数解;
                            a≥2:q=4c(a−1)−a−1,仅当 4c(a−1)>a+1 时 q>0,存在解,如 c=2,a=2:q=2×7−8=6>0。
                            情形 2:a=1(最简子方程)q=4ck−1−4c=4c(k−1)−1
                            这是该方程最常用简化形式,所有形如 4t−1 的奇数均可表示为此式,是 4 余 3 奇数的参数生成公式。
                            情形 3:4ck−1 为素数(数论应用)若 p=4ck−1 是素数,则 p∣q+4c,即 q≡−4c(modp),可用于:
                            构造模 p 负剩余;
                            生成 4t−1 型素数配套整数对 (c,q);
                            反向寻找 p=4ck−1 的参数分解。
                            七、知乎文章总结(可直接做文末结语)
                            方程 q=a(4ck−1)−4c 本质是含三参数的线性丢番图方程,核心整除约束:4ck−1∣q+4c;
                            限定全正整数时,k≥2 存在无穷多组解,k=1 仅大 a 有解;
                            简化子情形 a=1 可完整生成全体 4t−1 型奇数,是该方程最具数论价值的形式;
                            模数 4ck−1 恒为 4m+3 奇数,在素数构造、同余剩余系中有稳定应用;
                            任意固定两个参数时,第三个变量的正整数解均存在明确通解表达式,无无解障碍(仅需满足简单大小约束)。


                            IP属地:上海14楼2026-06-29 21:23
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                              2026-08-18 04:31:24
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                              原方程q=x^2=4ack-4c-a。x^2分奇偶化为两个方程。
                              整理变形得:
                              奇方程
                              x(x+1) + b + 1 = c(4bk+3k-1)
                              q = (2x+1)^2,a = 4b+3。
                              偶方程
                              f^2 + b = c(4bk-1)
                              q = (2f)^2,a = 4b
                              两方程左侧随b变化形成连续自然数,与右侧乘积形式永不相等,
                              就是自然数的“因子排斥”规律,这两个方程无正整数解,
                              交给AI好像就能证


                              IP属地:上海15楼2026-07-03 20:33
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