番圖
方程又名不定方程、整係數多項式方程,是變數僅容許是整數的多項式等式;即形式如 ax+by=c,其中所有的aj、bj和c均是整數,若其中能找到一組整數解x1,x2...,xn和y1,y2,....,yn者則稱之有整數解。
丢番图方程又名不定方程、整系数
多项式方程,是变量仅容许是整数的多项式等式;即形式如右上角图的方程,其中所有的和c均是整数,若其中能找到一组整数解者则称之有整数解。
丢番图问题有数条等式,其数目比未知数的数目少;丢番图问题要求找出对所有等式都成立的整数组合。对丢番图问题的数学研究称为丢番图分析。
丢番图方程是
数论中最古老的分支之一。
古希腊的丢番图早在公元3世纪就开始研究不定方程,因此常称不定方程为丢番图方程。 Diophantus,古代希腊人,被誉为
代数的鼻祖,流传下来关于他的生平事迹并不多。今天我们称整系数的不定方程为「Diophantus方程」,内容主要是探讨其整数解或有理数解。他有三本著作,其中最有名的是《算术》,当中包含了189个问题及其答案,而许多都是不定
方程组 (变量的个数大于方程的个数)或不定方程式 (两个变数以上)。
丢番图只考虑正有理数解,而不定方程通常有无穷多解的。
研究不定方程要解决三个问题:①判断何时有解。②有解时决定解的个数。③求出所有的解。
中原地区是研究不定方程最早的国家,公元初的五家共井问题就是一个不定方程组问题,公元5世纪的《 张丘建算经》中的百鸡问题标志中国对不定方程理论有了系统研究。
秦九韶的大衍求一术将不定方程与同余理论联系起来。百鸡问题说:“鸡翁一,直钱五,鸡母一,直钱三,鸡雏三,直钱一。百钱买百鸡,问鸡翁、母、雏各几何?”。设分别表鸡翁、母、雏的个数,则此问题即为不定
方程组的
自然数解,这是一个三元不定方程组问题。
代数之父─丢番图(Diophantine)是一位
古希腊的大数学家,为第一位懂得使用符号代表数来研究问题的人。其中丢番图最著名的可能就是他的
墓志铭了:
雅威给予的童年占六分之一,又过十二分之一,两颊长胡,再过七分之一,点燃起结婚的
蜡烛。
悲伤只有用
数论的研究去弥补,又过四年,他也走完了人生的旅途。 」
我们可以从中知道:“
丢番图的一生,幼年占,青少年占,又过了才结婚,5年后生子,子先父4年而卒,寿为其父之半。”计算丢番图的
方程为,由此知道丢番图享年84岁。
一次不定方程是形式如的方程,一次不定方程有整数解的充要条件为:须是c的因子,其中表示的
最大公约数。
1900年,
戴维·希尔伯特提出丢番图问题的可解答性为他的23个问题中的第10题。1970年,一个
数理逻辑的结果马蒂雅谢维奇
定理(Matiyasevich's theorem)说明:一般来说,丢番图问题都是不可解的。更精确的说法是,不可能存在一个算法能够判定任何
丢番图方程式否有解,甚至,在任何相容于
皮亚诺算数的系统当中,都能具体构造出一个丢番图方程,使得没有任何办法可以判断它是否有解。
是怎么得来的呢?因为他的孩子出生后,到他的孩子死了的这段时间,占
丢番图生命的一半,所以这段时间记为,