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第6問

正整数 nn ごとに、最大整数 S(n)S(n) を、すべての k≤S(n)k\le S(n) について n2n^2 を kk 個の正の平方の和に書けるように定める。(a) S(n)≤n2−14S(n)\le n^2-14 を n≥4n\ge4 で示せ。(b) 等号となる nn を求めよ。(c) そのような nn が無限に存在することを示せ。
ステップ 2/5: n=13n=13 で上界に達する
ざっくり言うと

n=13n=13 で上界に達する

169=9+4+4+152⋅12169=9+4+4+152\cdot1^2
詳しい解説

N=169N=169 では表示は 155=N−14155=N-14 項である。4個の 121^2 を1個の 222^2 に置き換えると3減り、続いて4個の 222^2、さらに4個の 424^2 をまとめることで 38,35,…,11,8,538,35,\ldots,11,8,5 の全個数を得る。最後に 169=122+52169=12^2+5^2 が2個の場合を与える。