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我想这是14个4次方数之和的正解
送交者: 零加一中 2021年12月22日11:40:30 于 [灵机一动] 发送悄悄话

证明:14个整数的4次方和不可能为1599。题目没有说是正整数,但是0使问题困难了好多,所以假定要求正整数,并以此求解。

任何数的偶次方幂除以3,除了3及其倍数余数为0,其余余数为1。我们称这除三性。这儿的关键是用除三性要求两边除以3以后余数相等。我们用(64。。。)表示64已经选定,其他数字待定。

因为现在0已经排除,允许值为1-6。先考虑用141234凑出1599。由除三性,右边余数为0,左边的14个数,3只能出现25811次之一。从数值上看,4种情况全是允许的。143显然不是解答。

考虑(3x2。。。),还剩1437。就是要用12124凑出1437。因为244次方均是16的倍数,我们至少要用11437减少到16x89=1424,即要减去13。因为最多只有121可用,故(3x2。。。)无解。

现在我们证明从(3x2。。。)可以导出,其余3种也是无解。当我们增加33,即左边增加243,剩下的数字就减少243=16x15+3。就是说到时候把剩余的数降到16的倍数时,对1的需求会减少3。但是14个数里可以利用的数也减少了3。所以剩下的数字全部取1,还是和上面一样缺1个。所以其余三种情况也是同样无解。

考虑(6。。。)。因为左边加6的四次方,从除三性的角度,和全部用1234并无区别,所以最后也是需要131,但只有12个可用。

考虑(5x2。。。),还剩349。由除三性,右边余数为1,左边有12个数可用,3只能出现25811次之一。53 已经太大。所以3只能出现2次,还剩187,就是用10124凑出187。同上,我们至少要把187减少到16x11=176,即要减去11。因为最多只有101可用,故不能用25

考虑(5。。。),还剩974。由除三性,右边余数为2,左边有13个数可用,3只能出现25811次之一。4种情况数值全部允许,下面分别考虑。

考虑(53x2。。。),还剩812。就是要用11124凑出812。同上,我们至少要把812减少到16x50=800,即减少12。因为最多只有111可用,故(53x2。。。)无解。

其余三种情况,如前面所证明的,最后也是要减少12,但只有111可以用。

至此全部证明。但从结果来看,都是可利用的1比需要的1少一个,所以很可能还有更好的方法。欢迎踊跃投稿。


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    我觉得我的答案已经完备了。总结如下: - 零加一中 12/23/21 (467)
      你没有看到:由于1599能被3整除,故实现除去 - gugeren 12/23/21 (443)
        一个和两个5的4次方在解答里。 - 零加一中 12/24/21 (418)
  这里的“除三性”实质是同余方程。似乎太繁琐?  /无内容 - gugeren 12/22/21 (466)
    我已经尽了最大努力,欢迎改进。  /无内容 - 零加一中 12/22/21 (466)
      打了一大篇,却没有显示。  /无内容 - gugeren 12/23/21 (454)
        因1599被3除无余数,故所有3的倍数在这个和式中都不考虑  /无内容 - gugeren 12/23/21 (460)
          再考虑“奇数个数的奇数,与奇数个数的偶数”这个事实  /无内容 - gugeren 12/23/21 (452)
            由于0在总和式中不起任何作用,故0的4次方不需考虑  /无内容 - gugeren 12/23/21 (448)
            改:“奇数个数的奇数,与奇数个数的偶数之和”  /无内容 - gugeren 12/23/21 (463)
          如:6和3的4次方,4、5、2或1的4次方的3的倍数  /无内容 - gugeren 12/23/21 (469)
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