KeyTo9_Fans 发表于 2010-1-2 23:02:26

形如$ax^2+bx+c$的完全平方数

设$f(x)=5x^2+14x+1$,定义域为正整数。

把使得$f(x)$为完全平方数的$x$排成一列:

2, 5, 21, 42, 152, 296, 1050, 2037, 7205, 13970, ......

那么相邻两数之比有两个极限$k_1$和$k_2$:$k_1=1.9388$,$k_2=3.5354$

若设$f(x)=ax^2+bx+c$,且具有上述特点。

问:

$a$、$b$、$c$要满足什么条件?

$k_1$和$k_2$与$a$、$b$、$c$有什么关系?

有没有$k_1=k_2$的情况?($x=1,2,3,4,5,...->k_1=k_2=1$这种情况除外)

mathe 发表于 2010-1-3 07:43:07

查看Pell方程相关内容

geslon 发表于 2010-1-3 09:39:57

不说复杂的,比如f(n)=n^2,即a=1,b=0,c=0,就是k1=k2的情况,很简单啊。
还有,比如当a为完全平方数,b=0的时候,无解或最多一组解,无法计算k1和k2。
例如:f(n)=4n^2+3无解,f(n)=4n^2+5有一解(n=1)。

mathe 发表于 2010-1-4 08:50:58

点标签: Pell方程,可以找到一篇"奇妙的平方数拆分组合(内含Pell方程链接)",
通过这个可以找到一个求解二次丢番图方程的网页:
http://www.alpertron.com.ar/QUAD.HTM
可以求出
$5x^2-y^2+14x+1=0$的通解为
$(x_0=0,y_0=-1)$或$(x_0=0,y_0=1)$或$(x_0=-3,y_0=-2)$或$(x_0=-3,y_0=2)$或$(x_0=-4,y_0=-5)$或$(x_0=-4,y_0=5)$或$(x_0=2,y_0=-7)$或$(x_0=2,y_0=7)$
然后使用递推式
${(x_{n+1}=-9x_n-4y_n-14),(y_{n+1}=-20x_n-9y_n-28):}$

medie2005 发表于 2010-1-4 12:59:05

我猜KeyTo9_Fans是搜了我的ID,找到了http://topic.csdn.net/u/20090202/20/ae555114-ac6e-4d36-a137-431713af0289.html,然后想推广解决。
是否?

wayne 发表于 2010-1-4 16:38:45

本帖最后由 wayne 于 2010-1-4 22:16 编辑

可以这么变:
4a*(ax^2+bx+c)=4ay^2

(2ax+b)^2-4ay^2=b^2-4ac
而Pell方程X^2-D y^2=n可以比较容易得出通解
再在通解中找出满足2ax+b=X的情况即可。。。

(5x+7)^2-5y^2=44

KeyTo9_Fans 发表于 2010-1-4 18:16:54

我猜KeyTo9_Fans是搜了我的ID,找到了http://topic.csdn.net/u/20090202/20/ae555114-ac6e-4d36-a137-431713af0289.html,然后想推广解决。
是否?
medie2005 发表于 2010-1-4 12:59 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif

你差点把我吓坏了!

原题来自某次在线数学竞赛,竞赛在2月4日18时开始,你竟然在2月2日20时就把原题发出来了!

参见……

http://tieba.baidu.com/f?kz=320042460

……第三题。

仔细一看才发现原来是年份差了1......

差点没把我吓坏。

wayne 发表于 2010-1-4 19:08:56

得到的x的递推式子是
x_{n+5}=x_{n+4}+7 x_{n+3}-7 x_{n+2}-x_{n+1}+x_{n}
前50个是:
{2, 5, 21, 42, 152, 296, 1050, 2037, 7205, 13970, 49392, 95760,
338546, 656357, 2320437, 4498746, 15904520, 30834872, 109011210,
211345365, 747173957, 1448582690, 5121206496, 9928733472,
35101271522, 68052551621, 240587694165, 466439127882, 1649012587640,
3197021343560, 11302500419322, 21912710277045, 77468490347621,
150191950595762, 530976932014032, 1029430943893296, 3639370033750610,
7055824656657317, 24944613304240245, 48361341652707930,
170972923095931112, 331473566912298200, 1171865848367277546,
2271953626733379477, 8032088015475011717, 15572201820221358146,
55052750259957804480, 106733459114816127552, 377337163804229619650,
731562011983491534725}

wayne 发表于 2010-1-4 19:30:09

找到了一个更简单的递推式子:

x_{n+4}=7x_{n+2}-x_{n}+7

wayne 发表于 2010-1-4 21:55:50

发现你这题蛮有意思的,相间的两项(即偶数项或奇数项)之比只与特征方程有关,为
\frac{1}{2} (7+3 \sqrt{5})
而相邻的两项之比则还与基础解,即递推公式的初始值有关。
k_1=\frac{1}{22} (27+7 \sqrt{5})=1.9387489019317512670
k_2=\frac{1}{11}(21+8 \sqrt{5})=3.5353221654543925065
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