题、证明,方程x-y+z=1具有无限多个正整数解(x,y,z),其中x,y,z两两不同,且任意两个之积都被第三个整除。
分析与证明:假设方程的正整数解两两不同,并且任意两个之积都被第三个整除。即
x|yz,y|xz,z|xy。因此,yz=xa,xz=yb,xy=zc,a,b,c∈正整数。这样可得
(xyz)^2=xyzabc。由于xyz≠0,所以,
xyz=abc。把yz=xa,xz=yb,xy=zc,代入,得
x^2=bc,y^2=ac,z^2=ab。因为x>0,y>0,z>0,得
x=√(bc),y=√(ac),z=√(ab)。
如果令n=√a,m=√b,k=√c,那么,
x=mk,y=nk,z=nm。把x,y,z代入原方程,有
mk-nk+nm=1,→k(n-m)=nm-1。再令
n-m=1,那么,
k=m(m+1)-1=m^2+m-1。于是x=mK=m(m^2+m-1),
y=nk=n(m^2+m-1)=(m+1)(m^2+m-1),
z=nm=(m+1)m。这样x,y,z都用了参数m来表示,当m=2,3,4,…一切正整数时,x,y,z都满足方程。所以,原方程有无限多个正整数解。
(如m=1,x=1,y=z=2;不满足方程
m=2,x=10,y=15,z=6,满足方程。)(李扩继)