close
此種證明,先證明存在,再證其唯一。
以下稱左式為a^2+b^2,右式為c^2。
以下稱左式為a^2+b^2,右式為c^2。
A.證其存在。
1.有三的倍數?
若(a,b,c)皆非三的倍數,則其被三除之之餘數只有兩種可能:餘一或餘二。又非三倍數之平方被三除之必餘一,故左式被三除餘二,而右式被三除餘一,矛盾。故假設不成立,故必有三的倍數。
2.有四的倍數?
先介紹一個定理,任可畢氏組皆可表為(m^2-n^2,2mn,m^2+n^2)。先證此定理成立。很顯然地,(a,b,c)必兩兩互質,因為若其任兩數有大於一之公因數,則等式恒等下,第三數必有可被其因數除之,則此組即不為畢氏組。
再來考慮(a,b,c)之奇偶性。
情況一:a,b同為奇數,則c為偶數。因為奇數平方被四除必餘一,而偶數平方必可被四整除,故此時左式被四除餘二,而右式可被四整除,矛盾,故情況一不成立。
情況二:a,b同為偶數。則a,b必不互質,因其至少有二可為公因數,矛盾,故情況二不成立。
情況二:a,b同為偶數。則a,b必不互質,因其至少有二可為公因數,矛盾,故情況二不成立。
因此情況三不必討論下必為唯一合理情況,在不失一般性假設下,可令b為偶數,則我們可知c-a,c+a之最大公因數為二,證明此略(可從ac皆為奇數討論即可),又b^2=(c+a)(c-a),故可令c+a=2m^2,c-a=2n^2,此時解之即為上述通解。
故由此定理可知2mn必為畢氏組之某項,又m,n互質且一奇一偶,故2mn必可被四整除。
3.有五的倍數?
若(a,b,c)皆非五的倍數,則其被五除之之餘數只有四種可能:餘一或餘二或餘三或餘四。則其平方被五除之之餘數只有兩種可能,餘一或餘四。
若(a,b,c)皆非五的倍數,則其被五除之之餘數只有四種可能:餘一或餘二或餘三或餘四。則其平方被五除之之餘數只有兩種可能,餘一或餘四。
故其餘數可能組合有六種:
(餘一,餘一,餘四)、(餘一,餘一,餘一)、
(餘一,餘四,餘四)、(餘一,餘四,餘一)、
(餘四,餘四,餘四)、(餘四,餘四,餘一)。
又等式兩邊同除某數,其餘數必相同,故可知此六種組合皆不存在,矛盾。故假設不成立,故必有五的倍數。
B.證其唯一。
由A之1,2,3,可證其存在倍數,若非唯一,則此必不為畢氏組,理由已前述,故為唯一。
由A,B,故命題成立。
全站熱搜
留言列表