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2.5.4 互质

B 2 = AC 这个式子到底能说明什么呢?

我绕着房间来回转圈,冥思苦想,环视书架,突然脑中浮现出尤里踮着脚尖张望的背影。这时我耳边响起自己说过的那句话。

“就算是明摆着的事,最好也要认真总结下来哦。”

那么,总结一下明摆着的事吧。

等等, a c 是互质的吗?根据基本勾股数的定义可知, a , b , c 的最大公约数为1。然而就算三个数的最大公约数为1,其中两个数的最大公约数也不一定为1。比方说3, 6, 7这三个数的最大公约数为1,但是把3和6单拿出来,它们的最大公约数是3……

不,不对。因为存在 a 2 + b 2 = c 2 这个关系式,所以在基本勾股数的情况下,可以说“ a c 的最大公约数是1”。

现在假设 a c 的最大公约数为 g ,且 g 大于1,那么存在自然数 J , K 使得 a = gJ , c = gK 。然后……

这样 b 2 就是 g 2 的倍数,所以 b g 的倍数。也就是说, a , b , c 这三个数都是 g 的倍数。然而这不符合 a , b , c 三个数互质这一条件,所以 a c 的最大公约数 g 大于1这个假设不成立,所以 a c 的最大公约数是1, a c 是互质的。

同理可证 a b b c 之间也是互质的。

现在已知 a c 互质。嗯……话说回来,此时 A C 呢? A C 也是互质的吗?

问题2-5

a c 互质,当 c - a = 2 A c + a = 2 C 时,可以说 A C 互质吗?

我认为可以说 A C 互质。但是说“认为”太主观,必须证明才行。

这个命题,用反证法马上就能证明了啊。

反证法——假定原命题不成立,从而推导出矛盾的方法。

要证明的命题是“ A C 互质”,所以反过来假设“ A C 不互质”。此时 A C 的最大公约数不为1,即大于等于2。把 A C 的最大公约数设为 d ( d ≥2)。 d A C 的最大公约数,所以既是A的约数,也是 C 的约数。反过来说, A C 都是 d 的倍数,因此存在满足以下关系式的自然数 A' , C'

另一方面,下式是成立的。

那么就用 A' C' 来表示 a c

这次我来消去 c

a = d ( C' - A' ) 可知“ a d 的倍数”。

因为 a c 都是 d 的倍数,所以 d ≥2是 a c 的公约数。换言之,即“ a c 的最大公约数大于等于2”。然而问题中给出的条件是 a c 互质,所以“ a c 的最大公约数应该为1”。好,这样就引出了 矛盾

出现矛盾,是因为最初假设了“ A C 不互质”。因此,“ A C 不互质”是不正确的,根据反证法可知“ A C 互质”。

解答2-5

a c 互质,当 c - a = 2 A c + a = 2 C 时,可以说 A C 互质。

至此已经求得“ A C 互质”,这也是个重要的事实,是第二条标记用的丝带。

我将第二条丝带绑在树上,深呼吸。虽然有点累,不过还能在林中走一阵子。接下来,往哪儿走呢?

刚刚考虑的式子 B 2 = AC 难不成相当于“平方数”等于“互质的两个整数的乘积”?这难道是路标吗? Gn1/OO0u2/6wAreJRCa29ObxA5UZKmzA8AeRjMWG3vpGZEnfxGcP/7g+AF/63++G

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