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[数论] 不定方程组的整数解是否存在

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abababa Posted 2021-5-24 17:27 |Read mode
如题,如下不定方程组是否存在整数解?
\[\begin{cases}
xp-3yq=2\\
xq+yp=0
\end{cases}\]

我用软件计算得出一个很复杂的表达式,但如果给出其中一个具体的数值,例如给出$q=2,3,4,\cdots$,就得不到解了,是不是根本就不存在解?要如何证明呢?

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realnumber Posted 2021-5-25 08:55
这样算吗?y=q=0,x=2,p=1

看作x,y的方程,解得$x=\frac{2p}{p^2+3q^2},y=\frac{-2q}{p^2+3q^2}$,因为x,y为整数,因此pq=0,否则$\abs{x},\abs{y}$至少有一个小于1了.
好像就4组解(x,p,y,q)=(±2,±1,0,0)或(±1,±2,0,0)

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 Author| abababa Posted 2021-5-25 09:11
回复 3# realnumber
原来如此,是用了$\abs{x}=\abs{\frac{2p}{p^2+3q^2}}\le\abs{\frac{2p}{p^2}}=\abs{\frac{2}{p}}$,这样如果$\abs{p}>2$,$x$就不是整数了,然后$p$只能取$0,\pm1$,同理$q$也只能取这三个数,然后就好做了。看来还是得用不等式才行啊。谢谢。

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2025-5-31 10:52 GMT+8

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