把一个正整数表为两个平方数的差

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把一个正整数表为两个平方数的差

2024-03-27 04:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

我们知道,每个奇数都可以分解成两个奇数的乘积,并且除1以外的每个奇数一定能够分解成两个不同奇数的乘积。所以,一切奇数都可以写成两个平方数的差。举几个例子。奇数29,它可以分解成29×1。那么x-y=1,即x比y大1,所以,x=15,y=14。验证一下,15的平方等于225,14的平方等于196,那么,225-196=29。没有问题。再比如51。51=51×1,于是得x=26,y=25。26的平方等于676,25的平方等于625,676-625=51。正确。(但是,不能总是奇数本身乘以1这一种分解。51还等于17×3。于是有x比y大3,从而x=10,y=7。10的平方100减去7的平方49等于51。也就说,一个数是有可能有不只一种写成两平方数之差的方式。比如这里的51=26^2 -25^2;51= 10^2 -7^ 2。)

有几种不同表示方式,我们先不管。我们还是先来研究什么样的正整数可以写成两个平方数的差(有一种就算)。

刚才研究好了,所有大于1的奇数(3,5,7,9,...)都符合要求。现在来看一看偶数。2刚才说过了,不行,应该是因为2太小了吧。然后是偶数4。4=4×1=2×2。只有2×2符合同奇同偶的要求。但x+y与x-y不可能相等(除非y=0,但这就没有意思了),所以4=2×2这种分解虽然是两偶,仍然不符合要求。再看偶数6。6=6×1=3×2,都是一奇一偶,不符合要求。

再看偶数8。8 =8×1,分解成奇乘偶,不行。8=4×2,偶乘偶,且4不等于2,所以这个分解可行。确实可行,可以设 x+y=4,x-y=2。于是x=3,y=1。3的平方9减去1的平方1等于8。没问题。

偶数(本文中都是指正偶数)可以分成两类,一类是4的倍数,即4k(k=1,2,3,...);具体来说就是4,8,12,16,20,...。另一类是4的倍数减2,即4k -2( k=1,2,3,...);具体来说就是2,6,10,14,18,... 。先说4k -2这一类。 4k -2 =2(2k -1),即奇数与2的乘积。不管把它怎么分解,2这个唯一的偶因数,或者是被分解成的两个因数之一,或者是被分解成的因数的因数,不管哪种情况,被分解成的两个因数一定是一个偶数(有2)一个奇数(无2)。所以一切“奇数的2倍”都是不可以表示成两个平方数的差。具体来说,这些 4k -2形式的偶数是:2,6,10,14,18,...。

最后,来看一看4k形式的偶数。它们是4,8,12,16,20,... 。A取4,我们刚才说过了。然后是8,刚才也说过了。再看12。显然,4是它的一个因数,而4又等于2 ×2,那么我们一定可以把12分解成2乘以另一个不同于2的偶数(2 ×3)。也就是说,12可以分解成两个不同的偶数的乘积。大于12的其他4k形式的偶数同样可以分解成2与另一个比2大的偶数的乘积。总之,12以上的4k形式的偶数都能够分解成两个不同的偶数的乘积。于是,加上刚才说过的8(也是4k形式),我们就得出:除4以外的一切4k形式的偶数都可以表示为两个平方数的差。

总结:(1)3及3以上的所有奇数都可以表示为两个平方数的差。(2)8及8以上所有4k形式的偶数都可以表示为两个不同平方数的差。(3)除(1)和(2)以外的其他正整数都不可能表示成两平方数的差。

这个问题得以完美解决。这个问题的逻辑性极强,是锻炼思维的好问题。 返回搜狐,查看更多



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