问题标题:
已知P为质数,方程P^2+1=2Y^2,P+1=2X^2,有整数解,求p
问题描述:
已知P为质数,方程P^2+1=2Y^2,P+1=2X^2,有整数解,求p
唐谋凤回答:
首先,易见若有整数解则有正整数解,不妨设x,y>0.
两式相加得(p+1)²>p²+p+2=2y²+2x²=(y+x)²+(y-x)²≥(y+x)²,即p+1>y+x,于是p≥y+x.
两式相减得p(p-1)=2y²-2x²=2(y-x)(y+x),有y-x>0且p|2(y-x)(y+x).
由x,y>0,p≥y+x>y-x>0,故p不整除y-x.
易见p=2时方程无整数解,故p不整除2.
而p是质数,只有p|y+x.又p≥y+x>0,故p=y+x.
代回得p-1=2(y-x).x=(p+1)/4,代入p+1=2x²得(p-7)(p+1)=0.则p=7.
可验证p=7时x=2,y=5为整数解.
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