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第1题

设 dd 是不等于 22、55、1313 的任意正整数。证明可以在集合 {2,5,13,d}\{2, 5, 13, d\} 中找到两个不同的元素 aa 和 bb,使得 ab−1ab - 1 不是完全平方数。
第 6/6 步:矛盾与结论
d even contradicts d=2k2−2k+1 oddd\ \text{even contradicts}\ d=2k^2-2k+1\ \text{odd}
详细分析

这与第2步中 d=2k2−2k+1d=2k^2-2k+1 对任意 kk 都是奇数相矛盾。因此 2d−1,5d−1,13d−12d-1,5d-1,13d-1 不可能同时都是完全平方数,故存在一对 a,b∈{2,5,13,d}a,b\in\{2,5,13,d\} 使得 ab−1ab-1 不是完全平方数。