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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 2/4 步:使用二次方程的另一个根
A+C=kB,AC=B2−k,C=kB−A=B2−kAA+C=kB,\qquad AC=B^2-k,\qquad C=kB-A=\frac{B^2-k}{A}
详细分析

把 A2+B2=k(AB+1)A^2+B^2=k(AB+1) 看作关于 A 的二次方程,其中 B=bB=b 和 A=aA=a。另一个根 C 满足 A+C=kBA+C=kB、AC=B2−kAC=B^2-k,故 C=kB−A=(B2−k)/AC=kB-A=(B^2-k)/A。因此 C 为整数,并且由 A≥BA\ge B 和 k>0k>0 有 C<BC<B。