【JZOJ3158】丢番图

本文介绍了丢番图方程的历史背景,特别是费马大定理,该定理在数学史上占有重要地位。接着,讨论了一个特定的丢番图方程 1/x + 1/y = 1/n,并提出了一个解决方案,即寻找 n² 的约数并进行配对。文章通过数论分析得出,答案与 n² 质因数分解的质因子个数有关,最终给出 O(n) 时间复杂度的算法来解决该问题。

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description

丢番图是亚历山大时期埃及著名的数学家。他是最早研究整数系数不定方程的数学家之一。

为了纪念他,这些方程一般被称作丢番图方程。最著名的丢番图方程之一是 xn+yn=z^n。费马

提出,对于n≥2,xn+yn=z^n没有正整数解。这被称为“费马大定理”,它的证明直到最近才被安德

鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)证明。

考虑如下的丢番图方程:1/x+1/y=1/n(x,y,n∈N*)

小G 对下面这个问题十分感兴趣:对于一个给定的正整数n ,有多少种本质不同的解满足方

程(1)?例如n=4,有三种本质不同(x≤y)的解:

1/5+1/20=1/4

1/6+1/12=1/4

1/8+1/8=1/4


analysis

  • 做这题需要一点小数论

  • 可以打表以及列式子发现,xy−nx−ny=xy−nx−ny+n2−n2=(x−n)(y−n)−n2=0xy-nx-ny=xy-nx-ny+n^2-n^2=(x-n)(y-n)-n^2=0xynxny=xynxny+n2n

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