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第3题

求 m2+n2m^2+n^2 的最大值,其中 mm 和 nn 是满足 m,n∈{1,2,…,1981}m, n \in \{1, 2, \ldots, 1981\} 且 (n2−mn−m2)2=1(n^2-mn-m^2)^2 = 1 的整数。
第 2/6 步:找出递归对称性
通俗地说

这正是隐藏在代数中的斐波那契递推:按 (a,b)↦(b,a+b)(a,b)\mapsto(b,a+b) 前进仍保持是解,只是 n2−mn−m2n^2-mn-m^2 的符号翻转。

(m+k)2−(m+k)m−m2=−(m2−km−k2)(m+k)^2-(m+k)m-m^2 = -\big(m^2-km-k^2\big)
详细分析

展开左边并化简可知,若 (k,m)(k,m) 以值 ε=±1\varepsilon=\pm1 满足该定义方程,则 (m,m+k)(m,m+k) 以值 −ε-\varepsilon 满足它。因此 (a,b)(a,b) 是解当且仅当 (b,a+b)(b,a+b) 是符号相反的解。