• 1.摘要
  • 2.佩尔方程的解
  • 3.例子
  • 3.1.标准型
  • 3.2.非标准型
  • 4.与代数数论的联系
  • 5.与切比雪夫多项式的联系
  • 6.佩尔方程的最小解

佩尔方程

若一个丢番图方程具有以下的形式:

image

image为正整数,则称此二元二次不定方程为佩尔方程(英文:Pell's equation德文:Pellsche Gleichung)。

image是完全平方数,则这个方程式只有平凡解image(实际上对任意的imageimage都是解)。对于其余情况,拉格朗日证明了佩尔方程总有非平凡解。而这些解可由image的连分数求出。

佩尔方程的解

imageimage的连分数表示:image的渐近分数列,由连分数理论知存在image使得(pi,qi)为佩尔方程的解。取其中最小的image,将对应的 (pi,qi)称为佩尔方程的基本解,或最小解,记作(x1,y1),则所有的解(xi,yi)可表示成如下形式:

image

或者由以下的递回关系式得到:

image

image

例子

标准型

image

首先根据根号7的渐进连分数表示,找出前几项,察看(分子,分母)是否是一组解。

第一项:imageimage不是解;

第二项:imageimage不是解;

第三项:imageimage不是解;

第四项:imageimage是解。于是最小解是(8,3)。计算image的各次乘方,或者用递推公式(不能直接得出某一项)就可以得到接下来的各组解

image

(x,y)=(8,3)、 (127,48)、 (2024,765)、 (32257,12192)、 (514088,194307)、 (8193151,3096720)、 (130576328,49353213) ......

非标准型

对于方程image,利用Brahmagupta's identity找出方程解。

image