MathLabs

第4問

n3+1mn−1\frac{n^3+1}{mn-1} が整数となる正整数の順序対 (m,n)(m,n) をすべて求めよ。
ステップ 1/4: 商を置く
ざっくり言うと

整除条件から、nn を法として有用な余りを持つ第二因子が得られる。

n3+1=(mn−1)hn^3+1=(mn-1)h
詳しい解説

正の商を hh とする。h≡−1(modn)h\equiv-1\pmod n なので h=kn−1h=kn-1(kk は正)と書ける。展開すると n2=mkn−(m+k)n^2=mkn-(m+k) であり、nn は m+km+k を割る。