韦达跳跃

✍ dations ◷ 2025-04-04 20:58:59 #数论

韦达跳越(英语:Vieta jumping)是一个处理数论的证明技巧。通常是藉韦达定理,来对根进行无穷递降法。

韦达跳越在国际奥林匹克数学竞赛(IMO)里是一个相对较新的数论解题技巧,在1988年IMO第一次出了这类的题目,且被认为是当年最难的题目。Arthur Engel 曾写了关于这问题的一段描述:

六名澳洲解题委员会委员没有一人在六小时时限内解出。其中有两名是塞凯赖什·哲尔吉和他老婆,都是有名的解题者和出题者。另外四名是澳洲数论学家。这题被他们标记上双重星号,意味着这题是极难的。经过一长时间的讨论,评审委员仍将他列在该年的最后一题。十一名学生给出了完美的解答。

在十一名学生中,有一名即为知名的菲尔兹奖得主吴宝珠。

标准型韦达跳跃的中心概念是反证法,由下列步骤所组成:

注: ( x , y ) {\displaystyle (x,y)} 的"最小"由一个函数 f ( x , y ) {\displaystyle f(x,y)} 给出,通常可令 f ( x , y ) = x + y {\displaystyle f(x,y)=x+y}

1988 IMO #6 a {\displaystyle a} b {\displaystyle b} 是正整数,且 a b + 1 {\displaystyle ab+1} 整除 a 2 + b 2 {\displaystyle a^{2}+b^{2}} 。试证 a 2 + b 2 a b + 1 {\displaystyle {\frac {a^{2}+b^{2}}{ab+1}}} 为完全平方数。

a {\displaystyle a} b {\displaystyle b} 是正整数,且 a b {\displaystyle ab} 整除 a 2 + b 2 + 1 {\displaystyle a^{2}+b^{2}+1} ,试证 3 a b = a 2 + b 2 + 1 {\displaystyle 3ab=a^{2}+b^{2}+1}

1988 IMO #6一样可以使用几何解释解出。 a {\displaystyle a} b {\displaystyle b} 是正整数,且 a b + 1 {\displaystyle ab+1} 整除 a 2 + b 2 {\displaystyle a^{2}+b^{2}} 。试证 a 2 + b 2 a b + 1 {\displaystyle {\frac {a^{2}+b^{2}}{ab+1}}} 完全平方数。

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