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概念

Kurt Hensel提出:一次二次容易,三次四次困难,五次以及五次以上不可能(没有求解公式)。一般书籍会提及一元一次二次方程的求解,三次四次也有万能公式,但很少提。

1、不定方程定义。

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又称为丢番图方程,勾股定理和孙子定理就是关于不定方程(组)求解的重要成果。2、费马大定理。

不定方程求解python 不定方程求解的难度_数论_02


法国终身以法律为师为业的天才业余数学家,费马在1630年左右阅读Arith-maticae的第2卷第85页的平方和问题时,用拉丁文写下的一段话(转英语这里)。

不定方程求解python 不定方程求解的难度_不定方程_03



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3、代数基本定理。

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根据代数基本定理,n次复系数“代数方程”在复数范围总是有解的,但这和我们“不定方程”没有太多联系,不定方程中,我们对其整数解和有理解感兴趣。

问题

利用不定方程的一些概念,产生了许多的问题,下面提出希尔伯特H10问题。

1、希尔伯特H10问题(初级)。

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案例:

不定方程求解python 不定方程求解的难度_椭圆曲线_07


Matiyasevich对H10的解释:无解,因为确定一般不定方程可解性的通用算法是不存在的。对于给定一个“任意”形式的不定方程,是没有办法告知这个方程是有解的还是没解的。

2、希尔伯特H10问题(升级)。

升级后的H10也是个“悬而未决”的难题。难点在于不定方程的解限制在整数或有理数的范围,因此解法要比一般代数方法的解法(实数和复数范围)困难很多。

不定方程求解python 不定方程求解的难度_不定方程_08

小结

LeopoldKronecker:正整数是神创造的,其余的数才是人创造的。
以前总觉得实数、复数很难理解,但其实正整数若细看,理论非常神秘莫测。