葡萄糖 发表于 2019-10-22 01:11:57

如何证明此四次不定方程无正整数解

如何证明不定方程\(\,x^4+5x^2+10x+4=y^2\,\)无正整数解.

.·.·. 发表于 2019-10-22 14:35:20

当`x<10`时候逐个验算, 无解。
当`x≥10`时,左边乘以4,
`(5 + 2 x^2)^2 - 4(x^4 + 5 x^2 + 10 x + 4)=9 - 40 x<0`
`(6 + 2 x^2)^2 - 4(x^4 + 5 x^2 + 10 x + 4)=4x(x-10)+20>0`
`→ 5+2x^2<2y<6+2x^2`

mathe 发表于 2019-10-22 15:02:28

竟然对于x是非正整数有四组解 x=0,x=-1,x=-3,x=-10

mathe 发表于 2019-10-22 15:23:15

这个题目好像还可以用椭圆曲线的方法求有理解的分布
做替换$x={X+b}/{11b-X}, y={12bY}/{(11b-X)^2}$
代入得到$3b^2Y^2=bX^3 - 219b^3X + 1510b^4$
取b=3代入得到$(3Y)^2=X^3 - 1971X + 40770$

计算得出上面椭圆曲线有两个生成元[-21, 90], [-3, 72]
有理数解还是比较复杂的

王守恩 发表于 2019-10-22 20:45:19

x<10时易验算无解。当x≥10时,有
\((x^2+2)^2<x^4+5x^2+10x+4<(x^2+3)^2\)
\(\to x^2+2<y<x^2+3\)

葡萄糖 发表于 2019-10-23 08:20:02

本帖最后由 葡萄糖 于 2019-10-23 08:21 编辑

mathe 发表于 2019-10-22 15:23
这个题目好像还可以用椭圆曲线的方法求有理解的分布
做替换$x={X+b}/{11b-X}, y={12bY}/{(11b-X)^2}$
代 ...

是这个有理数解吗?
\[ \left(-\dfrac{400}{231}\right)^4 + 5\left(-\dfrac{400}{231}\right)^2 + 10\left(-\dfrac{400}{231}\right)+ 4=\left(\dfrac{174278}{53361}\right)^2 \]
另外还有一个疑问,此有理数解可以导出整数解?

mathematica 发表于 2019-10-23 13:57:33

https://bbs.emath.ac.cn/thread-9527-1-1.html
建议看看这个问题

王守恩 发表于 2019-11-1 20:53:12

一般地,可以这样认为:
不定方程\(x^4+(2a+1)x^2+bx+c=y^2\)无正整数解.

一般地,也可以这样认为:
不定方程\(x^{2n}+(2a+1)x^n+bx+c=y^2\)无正整数解.
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