wayne 发表于 2010-1-15 22:03:52

任意真分数拆为两个埃及分数之和

灵感源自数学星空的主题关于单位分数的一些难题,呵呵,这个肯定要简单多了

对于给定的正整数p,q,求方程的正整数解,
\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{q}{p}

(即什么情况下方程有解,此时的解又是怎么构造的?)


感觉这题挺有趣的,特单独作为一个主题列出来,大家讨论讨论。

hujunhua 发表于 2010-1-16 02:57:03

只需要讨论1<q<p, GCD(p, q)=1 的情况。
这个问题在数论教材里几乎有现成的答案。有解的条件是 p 存在互质双因子分解a*b, 碰巧使得q|(a+b).
x=(p+a^2)/q,y=(p+b^2)/q

q=1, 2时恒有解。
q=3,4,6,8,12时,充要条件是q|(p+1)

wayne 发表于 2010-1-16 11:15:10

2# hujunhua

也就是说,你对p每分解一次,都要进行一次 q|(a+b)的判断?

另外,一定得要互质分解吗

hujunhua 发表于 2010-1-16 15:25:17

对了,忘了交代一件事:我说的是GCD(x,y,p)=1的解。
如果不限于GCD(x,y,p)=1,只要p存在两个互质的因子a和b,使得q|(a+b)就行。

参见数论教材上关于解丢番图方程1/x+1/y=1/z的部分。

hujunhua 发表于 2010-1-16 15:47:31

这是一篇中学老师关于此问题的论文。刚下到的。
1

wayne 发表于 2010-1-16 20:23:26

呵呵,我的跟你有一点不同,仔细分析起来其实是等效的:

方程\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{q}{p}的所有正整数解:
(x,y)=(\frac{a+p}{q},\frac{b+p}{q}),其中a*b=p^2,a+p=0 \mod(q)。

如果a+p模q余-p,那么,一定能保证b+p也是模q余-p的,有了这个编程序就比较方便了

wayne 发表于 2010-1-16 20:30:18

不管p,q多大,都能非常快的得到所有解。

比如\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{211}{1448888888888868}q = 211; p = 1448888888888868; Cases; tt = (Length - 1)/2; t[], Reverse[]}], x_ /; Divisible] + p, q] -> (x + p)/q]

〇〇 发表于 2010-1-17 16:31:22

7# wayne


nice code

winxos 发表于 2010-1-18 18:03:39

6# wayne
其中当$q=1$时,
$1/x+1/y=1/p$的解为
$(x,y)=(a+p,b+p)$
其中$a*b=p^2$
-------------
学习了。

manthanein 发表于 2019-2-25 15:00:26

hujunhua 发表于 2010-1-16 02:57
只需要讨论1

\(\D \frac{1}{9}+\frac{1}{45}=\frac{2}{15}\) 似乎不能这么拆
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