MathLabs

第6题

设 a,ba,b 为正整数且 ab+1ab+1 整除 a2+b2a^2+b^2。证明 (a2+b2)/(ab+1)(a^2+b^2)/(ab+1) 是某个整数的平方。
第 1/4 步:固定整数商并取最小解
a2+b2=k(ab+1),k=a2+b2ab+1∈Z>0a^2+b^2=k(ab+1),\qquad k=\frac{a^2+b^2}{ab+1}\in\mathbb Z_{>0}
详细分析

写成 a2+b2=k(ab+1)a^2+b^2=k(ab+1),其中 k=a2+b2ab+1∈Z>0k=\frac{a^2+b^2}{ab+1}\in\mathbb Z_{>0}。固定 k,在所有正整数解中选取 min⁡(a,b)\min(a,b) 最小者。由对称性设 b≤ab\le a。