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[讨论] 解方程:(x + y + z)(x^3 + y^3 + z^3) = n^6

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发表于 2025-12-12 13:38:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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猜想:$(x + y + z) (x^3 + y^3 + z^3) =n^6$对于所有正整数n都有整数解。

比如:
{{1,0,0},1}
{{0,-2,-2},2}
{{3,3,3},3}
{{9,-8,-9},4}
{{15,-5,-5},5}
{{-51,-5,50},6}
{{-58,15,42},7}
{{-36,4,24},8}
{{-27,0,0},9}
{{-25,-15,-10},10}
{{-186,18,167},11}
{{-34,-30,16},12}
{{91,0,-104},13}
{{-70,0,42},14}
{{-131,23,99},15}
{{-164,24,132},16}
{{-119,51,51},17}
{{-213,50,157},18}
{{-1030,14,1015},19}
{{-408,-28,404},20}
{{-175,49,105},21}
{{-729,1,720},22}
{{},23}
{{-408,-40,400},24}
{{-125,0,0},25}
{{-624,27,589},26}
{{-81,-81,-81},27}
{{-464,120,336},28}
{{-240,70,110},30}
{{-341,93,217},31}
{{-1544,11,1525},32}
{{-781,-11,759},33}
{{-2079,7,2064},34}
{{-441,28,364},35}
{{-608,-4,564},36}
{{},37}
{{-608,-38,570},38}
{{-10283,-4927,10647},39}
{{-540,124,376},40}
{{},41}
{{-546,245,259},42}
{{},43}
{{-1488,144,1336},44}
{{-756,252,477},45}
{{},46}
{{-6627,6533,2303},47}
{{-272,-240,128},48}
{{0,0,-343},49}
{{-250,-250,0},50}
{{-1071,-119,1037},51}
{{-832,0,728},52}
{{},53}
{{},54}
{{-6050,5665,3410},55}
{{5292,-5824,3668},56}
{{},57}
{{},58}
{{},59}
{{39590,-39600,3610},60}
{{},61}
{{},62}
{{-1566,405,1134},63}
{{0,0,-512},64}
{{-7215,5915,5525},65}
{{-1035,-80,899},66}
{{-1206,469,670},67}
{{-952,408,408},68}
{{-1357,322,966},69}
{{-3630,-70,3600},70}
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2025-12-12 14:00:46 | 显示全部楼层
注意到  $\{x,y,z,t\}=\{-6 k-\frac{6}{k}-3,6 k+\frac{6}{k+1}+3,\frac{6 k}{k+1}+\frac{6}{k}+3,3\}$ 是一组解
令$k=\{1,2}$,解得: {-15, 12, 12, 3}, {-18, 17, 10, 3}
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发表于 2025-12-12 15:59:09 | 显示全部楼层
对于给定的n,我们可以知道\(x+y+z|n^6\),
于是我们可以枚举\(n^6\)的因子d,让\(x+y+z=d\),
然后得到一个关于x,y的三次曲线\(-3x^2y-3xy^2 + 3dx^2 + 6dxy + 3dy^2 - 3d^2x  - 3d^2y =\frac{n^6}d-d^3\).
可以利用椭圆曲线求解工具求其所有整数点。
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发表于 2025-12-12 16:25:45 | 显示全部楼层
由于\(3(x+y)|\frac{n^6}d-d^3\), 可以继续通过因子分解来做,结果比想象的简单,而n=37无解。
附件为100以内所有解
out.zip (5.96 KB, 下载次数: 3)

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发表于 2025-12-12 16:58:11 | 显示全部楼层
先提交一个无解序列
https://oeis.org/A391526
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发表于 2025-12-12 17:00:09 | 显示全部楼层
mathe 发表于 2025-12-12 15:59
对于给定的n,我们可以知道\(x+y+z|n^6\),
于是我们可以枚举\(n^6\)的因子d,让\(x+y+z=d\),
然后得到一个关 ...

根据$x + y + z = d, x^3 + y^3 + z^3 = n^6/d$,消去z,得到 $3 (d - x) (d - y) (x + y) =\frac{d^4 - n^6}{d}$, 所以最好的算法可能还是 因子分解, 而不是椭圆曲线.

点评

是的, 少打了一个不字. ^_^  发表于 2025-12-12 17:11
因子分解应该更加容易  发表于 2025-12-12 17:06
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
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发表于 2025-12-12 17:28:15 来自手机 | 显示全部楼层
mathe 发表于 2025-12-12 16:58
先提交一个无解序列
https://oeis.org/draft/A391526

oeis数列标记问题来源,fang的链接,
https://www.zhihu.com/question/1969018790831461543

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 楼主| 发表于 2025-12-13 21:30:39 | 显示全部楼层
$(n^2)^6 = (0 + 0 + n^3) (0 + 0 + (n^3)^3)$
$(2 n^2)^6 = (0 + 2 n^3 + 2 n^3) (0 + (2 n^3)^3 + (2 n^3)^3)$
$(n^3)^6 = (0 + 0 + n^2) (0 + 0 + (n^2)^3)$

点评

是了  发表于 2025-12-13 22:48
最后一个错了,一个更加通用的简单规则是n=m有解,那么n=mk^2就有解  发表于 2025-12-13 21:51
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
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发表于 2025-12-14 09:49:50 | 显示全部楼层
一千以内所有无解的n如下
  1. 23
  2. 29
  3. 37
  4. 41
  5. 43
  6. 46
  7. 53
  8. 57
  9. 58
  10. 59
  11. 61
  12. 71
  13. 73
  14. 78
  15. 79
  16. 82
  17. 83
  18. 87
  19. 89
  20. 95
  21. 101
  22. 103
  23. 113
  24. 122
  25. 131
  26. 137
  27. 139
  28. 142
  29. 143
  30. 146
  31. 148
  32. 151
  33. 157
  34. 163
  35. 164
  36. 166
  37. 167
  38. 172
  39. 173
  40. 177
  41. 179
  42. 187
  43. 191
  44. 193
  45. 197
  46. 199
  47. 213
  48. 215
  49. 217
  50. 218
  51. 221
  52. 222
  53. 223
  54. 227
  55. 232
  56. 233
  57. 237
  58. 241
  59. 249
  60. 253
  61. 254
  62. 257
  63. 258
  64. 263
  65. 265
  66. 269
  67. 271
  68. 277
  69. 278
  70. 281
  71. 283
  72. 292
  73. 293
  74. 298
  75. 301
  76. 302
  77. 307
  78. 309
  79. 310
  80. 311
  81. 313
  82. 314
  83. 317
  84. 327
  85. 331
  86. 332
  87. 333
  88. 335
  89. 341
  90. 347
  91. 349
  92. 353
  93. 356
  94. 358
  95. 359
  96. 362
  97. 367
  98. 371
  99. 373
  100. 374
  101. 382
  102. 383
  103. 386
  104. 389
  105. 397
  106. 398
  107. 401
  108. 409
  109. 411
  110. 419
  111. 421
  112. 422
  113. 431
  114. 439
  115. 443
  116. 447
  117. 451
  118. 452
  119. 453
  120. 457
  121. 458
  122. 461
  123. 463
  124. 467
  125. 479
  126. 481
  127. 487
  128. 488
  129. 493
  130. 498
  131. 499
  132. 502
  133. 503
  134. 505
  135. 509
  136. 521
  137. 523
  138. 527
  139. 535
  140. 538
  141. 541
  142. 545
  143. 547
  144. 548
  145. 551
  146. 553
  147. 554
  148. 556
  149. 557
  150. 559
  151. 562
  152. 563
  153. 568
  154. 569
  155. 577
  156. 586
  157. 587
  158. 590
  159. 591
  160. 593
  161. 597
  162. 598
  163. 599
  164. 601
  165. 604
  166. 607
  167. 613
  168. 614
  169. 619
  170. 623
  171. 626
  172. 629
  173. 631
  174. 633
  175. 635
  176. 641
  177. 643
  178. 647
  179. 649
  180. 653
  181. 656
  182. 658
  183. 659
  184. 661
  185. 673
  186. 674
  187. 677
  188. 683
  189. 687
  190. 689
  191. 691
  192. 694
  193. 695
  194. 697
  195. 701
  196. 707
  197. 709
  198. 713
  199. 717
  200. 718
  201. 719
  202. 723
  203. 727
  204. 733
  205. 734
  206. 739
  207. 743
  208. 747
  209. 751
  210. 754
  211. 757
  212. 758
  213. 761
  214. 762
  215. 763
  216. 766
  217. 767
  218. 773
  219. 778
  220. 779
  221. 783
  222. 785
  223. 787
  224. 789
  225. 790
  226. 791
  227. 794
  228. 797
  229. 799
  230. 802
  231. 809
  232. 814
  233. 815
  234. 817
  235. 821
  236. 823
  237. 826
  238. 827
  239. 829
  240. 834
  241. 838
  242. 839
  243. 842
  244. 843
  245. 851
  246. 853
  247. 857
  248. 862
  249. 865
  250. 866
  251. 877
  252. 886
  253. 887
  254. 890
  255. 893
  256. 894
  257. 895
  258. 898
  259. 905
  260. 907
  261. 911
  262. 913
  263. 917
  264. 919
  265. 922
  266. 923
  267. 926
  268. 928
  269. 929
  270. 932
  271. 937
  272. 941
  273. 947
  274. 948
  275. 949
  276. 951
  277. 953
  278. 958
  279. 959
  280. 964
  281. 965
  282. 967
  283. 970
  284. 971
  285. 973
  286. 974
  287. 977
  288. 982
  289. 983
  290. 989
  291. 991
  292. 993
  293. 995
  294. 996
  295. 997
  296. 998
复制代码

a.png
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2025-12-14 14:01:24 | 显示全部楼层
10100-10199之间无解的n达到51个,超过了半数,所以大概率后面无解的n比例会越来越高
10102
10103
10105
10106
10107
10109
10111
10117
10118
10119
10122
10123
10127
10129
10133
10137
10138
10139
10141
10145
10147
10148
10149
10151
10154
10157
10159
10161
10162
10163
10165
10167
10168
10171
10172
10173
10174
10177
10178
10181
10182
10183
10186
10187
10189
10190
10193
10195
10196
10198
10199
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