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無窮遞降法,又名無窮遞減法(英語 ...
無窮遞降法
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無窮遞降法,又名無窮遞減法(英語:Proofbyinfinitedescent),是數學中證明方程無解的一種方法。
目次
1步驟
2一些實用的例子
2.1a2+b2=3(s2+t2)無非平方解
2.2'"`UNIQ--postMath-0000000B-QINU`"'的無理性
3參見
步驟編輯
假設方程有解,並設X為最小的解。
從X推出一個更小的解Y。
從而與X的最小性相矛盾。
所以,方程無解。
一些實用的例子編輯
a2+b2=3(s2+t2)無非平方解編輯
證明下列方程無正整數解:
a
2
+
b
2
=
3
⋅
(
s
2
+
t
2
)
,
{\displaystylea^{2}+b^{2}=3\cdot(s^{2}+t^{2}),\,}
證明:
假設該方程有正整數解。
設
a
1
,
b
1
,
s
1
,
t
1
{\displaystylea_{1},b_{1},s_{1},t_{1}}
為最小的解。
即
a
1
2
+
b
1
2
=
3
⋅
(
s
1
2
+
t
1
2
)
{\displaystylea_{1}^{2}+b_{1}^{2}=3\cdot(s_{1}^{2}+t_{1}^{2})}
顯然,
a
1
{\displaystylea_{1}}
和
b
1
{\displaystyleb_{1}}
都必須能被3整除。
設
3
a
2
=
a
1
{\displaystyle3a_{2}=a_{1}\,}
及
3
b
2
=
b
1
.
{\displaystyle3b_{2}=b_{1}.\,}
我們得到
(
3
a
2
)
2
+
(
3
b
2
)
2
=
3
⋅
(
s
1
2
+
t
1
2
)
{\displaystyle(3a_{2})^{2}+(3b_{2})^{2}=3\cdot(s_{1}^{2}+t_{1}^{2})}
3
(
a
2
2
+
b
2
2
)
=
s
1
2
+
t
1
2
.
{\displaystyle3(a_{2}^{2}+b_{2}^{2})=s_{1}^{2}+t_{1}^{2}.\,}
這是更小的解,與
a
1
,
b
1
,
s
1
,
t
1
{\displaystylea_{1},b_{1},s_{1},t_{1}}
的最小性相矛盾。
所以,原方程無正整數解。
2
{\displaystyle{\sqrt{2}}}
的無理性編輯
主條目:2的算術平方根
假設
2
{\displaystyle{\sqrt{2}}}
是有理數,即
p
2
=
2
q
2
{\displaystylep^{2}=2q^{2}}
有正整數解。
令
(
p
,
q
)
{\displaystyle(p,q)}
是此方程的最小解
易知
p
{\displaystylep}
是偶數,從得
q
{\displaystyleq}
是偶數
⇒
(
p
/
2
,
q
/
2
)
<
(
p
,
q
)
{\displaystyle(p/2,q/2)
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