\文档类[12pt,reqno]{article}\usepackage[用户名]{颜色}\usepackage[colorinks=true,链接颜色=网绿色,filecolor=webbrown,citecolor=webgreen]{hyperref}\定义颜色{webgreen}{rgb}{0,.5,0}\定义颜色{webbrown}{rgb}{.6,0,0}\使用包{color}\使用包{fullpage}\使用包{float}\集合长度{\textwidth}{6.5in}\集合长度{\oddsidemargin}{.1in}\集合长度{\evensidemargin}{.1in}\集合长度{\topmargin}{-.5in}\设置长度{\textheight}{8.9in}\新命令{\seqnum}[1]{\href{http://www.research.att.com/cgi-bin/access.cgi/as/~njas/sequences/e是A.cgi吗?Anum=#1}{\下划线{#1}}}\使用包{epsfig}\使用包{latexsym}\使用包{amsfonts}\使用包{amsmath}\使用包{amssymb}\new命令{\leg}{\overythdelims()}\新命令{\proof}{{\it-proof.}}\新命令{\qed}{\rule{0.5em}{0.5em}}\开始{文档}\开始{居中}\epsfx尺寸=4英寸\离开模式\epsfile{logo129.eps}\结束{中心}\开始{居中}\vskip 1cm{\LARGE\bf关于Obl的问题}\vskip.3英寸\大型Alexandru Gica和Lauren tiu Panaitopol\\数学系\\布加勒斯特大学\\Academiei街14号\\RO--70109布加勒斯特1\\罗马尼亚\\\链接{mailto:alex@al.math.unibuc.ro}{alex@al.math.unibuc.ro}\\\href{mailto:pan@al.math.unibuc.ro}{pan@al.mith.unibug.ro}\\\结束{中心}\noindent{\bf抽象}在本文中,我们确定了这些平方其十进制表示由$k\ge 2$位组成这样,$k-1$的值相等。\vskip.25英寸\章节{引言}R.Obl的第五次引用几乎完全成功地解决了找到所有数字$n^m$的问题($n,m\in{\mathbb n}$,$n\ge2$,$m\ge2$)数字相等的。特殊情况$m=2$是一个众所周知的结果,尽管它的证明并不困难。在这方面,自然会出现以下问题:可以确定所有的正方形吗除了一个相等的数字之外,其他数字都相等吗?答案如下:\大跳跃{\noindent\bf定理~1.1}{\it十进制表示使用$k\ge 2$位的正方形,使这些数字中的$k-1$相等,都是准确的{\rm 16、25、36、49、64、81、121、144、225、441、484、676、1444、44944、,$10^{2i}$、$4\cdot10^{2i}$}和带有$i\ge1$.}的$9\cdot10 ^{2i-}$\大跳跃当我们寻找带有$k$个数字的方块时其中$k-1$位数等于$0$,我们立即得到相应的数字是$10^{2i}$、$4\cdot10^{2i}$和带有$i\ge1$的$9\cdot10 ^{2i-}$。一个简单的计算表明,最多4位数的数字验证语句中的条件只是上面列出的条件。因为每个自然数都可以以$50000k\pm r$的形式书写$0\le r \le 25000$,以及$(50000k\pm r)^2\相当于r^2\pmod{100000}$,我们计算25000$的$r^2$,发现任何正方形的最后4位数字只有当所有值都等于0时才能相等,它解决了Obl’as关于具有$k\ge4$位数的方块的问题。我们选择最后5个数字中的4个相等的正方形,因为它们指出了可能有$k\ge 5$个数字的方块,$k-1$位数相等。如果不包括$k-1$位数等于0的数字,那么仍然有22种类型的数字,即:$\开始{数组}{lll}a_1=1\cdots121&a_7=4\cdots441&a{13}=4\cdots4944&a{18}=7\cdots 76\\a_2=1\cdots161&a_8=4\cdots449&a{14}=4\cdots45444&a{19}=8\cdots 81\\a_3=2\cdots224&a_9=4\cdots464&a{15}=4\cdots49444&a}20}=8\cdots 89\\a_4=2\cdots225&a_{10}=4\cdots484&a_{16}=5\cdots56&a_{21}=9\cdots929\\a5=4\cdots41444&a{11}=4\cdots4544&a{17}=6\cdots 656&a{22}=9\cdots969\\a6=4\cdots4144&a{12}=4\cd ots4644&&\结束{数组}$其中一个将显示,在这些具有$k\ge 5$位数的数字中,只有44944是一个正方形。在某些情况下,可以很容易地排除其他数字,如S 2所示。在其他情况下,我们将求解以下类型的方程$$x^2-dy^2=k\eqno{(1)}$$(其中$d、k\在{\mathbb Z}^*$中,$d>0$和$\sqrt{d}\不\在{\ mathbb Z}$中)以整数表示。关于方程~(1)的文献相当广泛。在这方面,我们提到了{one,two,three,four}。现在我们回顾一下求解方法(按照{two})。我们用$(r,s)$表示方程的最小正解$$x^2-dy^2=1\eqno{(2)}$$通过$\varepsilon=r+s\sqrt{d}$。我们确定了方程~(1)的“小”解(如果有的话)。他们产生了所有的解决方案。\大跳跃{\nindent\bf定理~1.2}我们用$\mu_i=a_i+b_i\sqrt{d},i=\overline{1,m}$表示所有具有以下属性的数字$(a_i,b_i)$是方程~(1)的非负整数解带有$a_i\le\sqrt{|k|\varepsilon}$和$b_i\lesqrt{\varepsilon|k|/d}$(如果有)。如果$x$和$y$是~(1)的解,那么在{\mathbb Z}$中存在$i,n\这样$1\leq i\leq m$和$x+y\sqrt{d}=\pm\mu_i\varepsilon^n$或$x+y\sqrt{d}=\pm\bar{\mu_i}\varepsilon^n$.}\大跳跃我们将在S3中使用这个定理。\第{节排除简单情况}在本节中,我们假设$k\ge 5$和$a_n$是一个正方形,因此$9an$也是一个正方形。利用简单的推理,我们将证明这一事实是不可能的。为此,我们在某些情况下使用Legendre符号。必须排除的16起案件将以简明的形式公开,因为其中一些非常相似:$$a_3、a_4、a{20};\;a_2,a_{15},a_{18};\;{11},{17}.$$我们提到,以下每一个案例都是由一个矛盾的断言得出的结论,从而证明了相应案例的不可能性。\小跳跃{\bf 1.}我们有$9a_2=10^k+449\equiv(-1)^k+9\pmod{11}$。但是$\left(\frac{8}{11}\right)=\left。\小跳跃{\bf 2.}它后面是$9a_3=2(10^k+8)=(4x)^2$,即$2^{k-3}5^k=(x-1)(x+1)$。由于$(x-1,x+1)=2$,我们有$5^k\mid-x+\varepsilon$对于$\varepsilon\in\{-1,1\}$,其中$x+1\ge5^k$。因此$2^{k-3}\cdot5^k=x^2-1\ge5^k(5^k-2)$,因此$2^{k-3}\ge5^k-2$。\小跳跃{\bf 3.}按$9a_4=2\cdot10^k+25=(5x)^2$,我们有$2^{k+1}\cdot5^{k-2}=(x-1)(x+1)$,其中$2^{k+1}\cdot5^{k-2}\ge5^{k-2}(5^{k2}-2)$。\小跳跃{\bf 4.}我们有$9a_5=4\cdot10^k-27004=(2x)^2$,其中$10^k-6751=x^2$。当$k$是奇数时,我们有$10^k-6751\equi2\pmod{11}$,但$\left(\frac{2}{11}\right)=-1$。如果$k=2h$与$h\ge3$,则$(10^h-x)(10^h+x)=6751$,其中$10^h-x=a$,$10^h+x=b$,其中$(a,b)=(16751)$或$(a、b)=。由于$2\cdot10^h=a+b$,因此$2\cd ot10^h=6752$或$2\ cdot10~h=200$,尽管$h\ge3$。\小跳跃{\bf 5.}按$9a_6=4\cdot10^k-2704=(4x)^2$因此,$5^2\cdot10^{k-2}-169=x^2$。从$k\ge5$开始,我们就知道了$x^2=5^2\cdot10^{k-2}-169\mathop{\equiv}\limits^4-169\mathop{\equav}\limits^43$。\小跳跃{\bf 6.}我们有$a_9=4\cdot11\cdots16$,但$11\cdot 16$不出现在数字$a_i$中。\小跳跃{\bf7.}我们有$a{10}=4a_1$,我们将得到矛盾在我们研究了$a_1$和$k\ge 5$之后。\小跳跃{\bf 8.}我们有$9a_{11}=4\cdot10^k+896=(8x)^2$,因此$2^{k-4}5^k+14=x^2$。接下来是$x\vdots2$。因此$x^2\vdots4$,$k=5$。在这种情况下,我们得到$x^2=6264$。\小跳跃{\bf 9.}我们有$a_{12}=4a_2$,但$a_2\ne x^2$。\小跳跃{\bf 10.}乘以$9a\{15}=4\cdot10^k+44996=(2x)^2$因此,$10^k+11249=x^2$。然后$10^k+11249\equiv(-1)^k+7\pmod{11}$,但是$\left(\frac{6}{11}\right)=\left。\小跳跃{\bf 11.}由于$4a_{16}=\underbrace{22\cdots2}\limits_k 4$和$a_3\ne x^2$,接下来是$a{16}\ney^2$。\小跳跃{\bf 12.}我们有$9a_{17}=6\cdot10^k-96=(4x)^2$,因此$3\cdot2^{k-3}5^k-6=x^2$。但是$x^2\vdots4$和$3\cdot2^{k-3}5^k\vdots4](因为$k\ge5$)。\小型跳过{\bf 13.}我们有$9a_{18}=7\cdot10^k-16\equiv7(-1)^k-5\pmod{11}$。但是$\left(\frac{2}{11}\right)=\left。\小跳跃{\bf 14.}由$9a_{20}=8\cdot10^k+1=x^2$得出$(x-1)(x+1)=2^{k+3}5^k$然后是$2^{k+3}5^k\ge5^k(5^k-2)$。\小跳跃{\bf 15.}我们有$a_{21}\equiv2\pmod{9}$。\小跳跃{\bf 16.}我们有$a_{22}\equiv6\pmod{9}$。\第{六个疑难案例}节就像之前的情况一样,正在考虑的数字有$k\ge5$个数字,其中$k-1$个数字相等。{\bf 1.}对于$a_1=11\cdots121=x^2$,后面是$(10^k-1)/9+10=x^2$。我们表示$y=3x$,由于$k\ge5$,我们有$y>316$和$10^k-y^2=-89。\eqno(3)$$对于$k=200万美元,我们有$(10 ^m-y)(10 ^m-y)=-89美元,从那里我们得到了$10^m-y=-1$和$10^m+y=89$,这是一个矛盾。对于$k=2m+1$,我们表示$z=10^m$,然后$$y^2-10z^2=89$$Pell方程的原始解$$x^2-10y^2=1$$为$(r,s)=(19.6)$。利用引言中的定理1.2,我们得到$b_i\le\sqrt{\frac{89}{10}\left(19+6\sqrt}\right)}$,因此是$b_i \le18$。我们发现$b_1=8,a_1=27$,$b_2=10,a_2=33$。因此,要么$$y+z\sqrt{10}=\左(\pm27\pm8\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt{10/right)^t$$$$y+z\sqrt{10}=\左(\pm33\pm10\sqrt}\右)\左(19+6\sqrt{10/右)^t$$在{\mathbb Z}$中使用$t\。由于$y>0$,$z>0$,我们只有解决方案$$y+z\sqrt{10}=\左(27\pm8\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt{10/right)^t$$$$y+z\sqrt{10}=\左(33\pm10\sqrt}\右)\左(19+6\sqrt{10/右)^t$$在{\mathbb Z}$中使用$t\。因为$\frac{27+8\sqrt{10}}{19+6\sqrt}}<2$和$\frac{33+10\sqrt{10}}{19+6\sqrt}}<2$,由此得出$t\in{\mathbb N}$。设$\left(19+6\sqrt{10}\right)^t=a_t+b_t\sqrt}$,$a_t,b_t\在{\mathbb N}$中,$a_0=1,b_0=0$。对于$t \ge 1$,我们有以下等式:$$a_t=19^t+C_t^2 19^{t-2}\cdot 6^2\cdot10+\cdots\eqno{(4)}$$$$b_t=C_t^1 19^{t-1}\cdot6+C_t^3 19^{t3}\cdot 6^3\cdot 10+\cdot。\等式{(5)}$$我们有$a_t\equiv1\pmod{3}$和$b_t\equav0\pmod{3+$。由于$z=10^m\equiv1\pmod{3}$,我们只有一种情况$$y+z\sqrt{10}=\left(27-8\sqrt}\right)\ left(19+6\sqrt[10}\rift),\{mathbb N}中的四边形,\eqno{(6)}$$以及$$y+z\sqrt{10}=\左(33+10\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt[10}\rift),\{\mathbb N}中的四元组。\等式{(7)}$$在关系~(6)的情况下,我们有恒等式$$z=10^m=27b_t-8a_t.\eqno{(8)}$$由于$k\ge5$,它跟在$m\ge2$后面。对于$m=2$,方程式~(3)采用以下形式$y^2-10^5=89$,并且没有整数解。对于$m\ge3$,后面是$8\mid b_t$。通过~(5),我们得到了$b_t\equiv 6t\cdot19^{t-1}\pmod 8$,其中$t=4h$。接下来是(4)~和~(5)$$a_t\等于6^{4h}\cdot10^{2h}\pmod{19}\mbox{和}19\mid b_t$$通过(8)我们得到$10^m\equiv-8\cdot6^{4h}\cdot10^{2h}\pmod{19}$,从哪里$$\左(\压裂{10^m}{19}\右)=\左(\frac{-8\cdot6^{4t}\cdot10^{2h}}{19}\right)=\左(\frac{-2}{19}\右)=1$$$\左(\frac{10}{19}\右)=\左(\frac{-9}{19{\右)=(-1)\cdot\left(\frac{3^2}{19}\right)=-1$, 因此,$m=2f$。方程式~(3)的形式如下$$10^{4f+1}+89=y^2.\eqno{(9)}$$我们有10^4\equiv1\pmod{101}$,因此$10^{4f+1}\equival10\pmod{101}$。鉴于(9),如下所示$$y^2\equiv99\pmod{101}$$但是$\left(\frac{99}{101}\right)=\ left(\frac{-2}{101{right)=\left(\frac{2}{101}\right)=-1$,这是一个矛盾。{\it b)}后面是(7)$$z=10^m=33b_t+10a_t.\eqno{(10)}$$因为$m\ge3$,所以后面是$b_t+2a_t\equiv0\pmod{8}$。根据(4)~和~(5)我们有$a_t\equiv19^t\pmod{8}$和$b_t\equav6t\cdot19^{t-1}\pmod{8}$。因此$6t\cdot19^{t-1}+2\cdot19*t\equiv0\pmod{8}$,这又意味着$3t+19\equiv0\pmod{4}$$t=4h+3$。现在(4)、(5)和(10)暗示$10^m\equiv33\cdot6^{4h+3}\cdot10^{2h+1}\pmod{19}$,从哪里$$\开始{对齐}\左(\frac{10^m}{19}\right)&=\左(\frac{33\cdot6\cdot10\幻影{{}^{}}}{19}\right)=\left(\frac{3^2\cdot2^2\cdot55}{19}\right)\n数字\\&=\左(\压裂{55}{19}\右)=\左(\压裂{-2}{19}\右)=-\左(\frac{2}{19}\右)=-(-1)^{(19^2-1)/8}\n数字\\&=1.\结束{对齐}$$因此,$m=2f$,我们再次得到(9),这是一个矛盾。{\bf 2.}对于$a_7=44\cdots41=x^2$,如下所示$4\cdot\frac{10^k-1}{9}-3=x^2$,因此$$4\cdot10^k-y^2=31,\eqno(11)$$其中$y=3x$。如果$k=2m$,则$(2\cdot10^m-y)(2\cd ot10^m+y)=31$。因此$$2\cdot10^m-y=1\mbox{和}2\cdot 10^m+y=31$$这是一个矛盾。如果$k=2m+1$,那么表示$z=2\cdot10^m$,我们得到方程$$y^2-10z^2=-31$$就像在前面的例子中一样,我们使用了定理1.2并且,对于$y>0$,$z>0$,我们得到要么$$y+z\sqrt{10}=\左(3+2\sqrt{10/right)\左(19+6\sqrt}\右)^t\等式{(12)}$$$$y+z\sqrt{10}=\左(-3+2\sqrt}\右)\左(19+6\sqrt{10/右)^t,\等号{(13)}$$带有$t\in{\mathbb N}$。{\it a)}通过(12),我们得到方程:$$2\cdot10^m=3b_t+2a_t.\eqno{(14)}$$由于$m\ge 2$,后面是(5)、(6)和(14)$3\cdot6t\cdot19^{t-1}+2\cdot19 ^t\equiv0\pmod{8}$,也就是说,$9t+19\equiv0\pmod{4}$,其中$t=4h+1$。通过(4)~和~(5),我们得到$z\equiv3\cdot6^{4h+1}\cdot10^{2h}\pmod{19}$,也就是说,10 ^m\当量3^2\cdot6^{4h}\cdot10^{2h}\pmod{19}$,其中$\左(\frac{10^m}{19}\右)=1$。因此,$m$是一个偶数。另一方面,后面是~(14)$3b_t+2a_t\equiv0\pmod{5}$,也就是说,$a_t\equivb_t\pmod{5}$。通过(4)~和~(5)可以得出$a_t\equiv(-1)^t\pmod{5}$和$b_t\equav(-1,其中$t\equiv4\pmod{5}$。我们有$(3+\sqrt{10})^5=4443+1405\sqrt}10}\equiv-53\pmod{281}$,因此$(19+6\sqrt{10})^5=\大((3+\sqrt{10/)^5大)^2\equiv53^2\equiv-1\pmod{281}$。因此$$\开始{对齐}y+2\cdot10^m\sqrt{10}&=\左(3+2\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt{0}\右\\&=\left(-63+20\sqrt{10}\right)\left[\ left(19+6\sqrt{10/right)^5\幻影{{}^{}}}\right]^{(t+1)/5}\非数字\\&\equiv-63+20\sqrt{10}\pmod{281}。\非数字\结束{对齐}$$ 我们考虑了$t\equiv4\pmod{5}$$t$是一个奇数。我们有$2\cdot10^m\equid20\pmod{281}$,即$10^{m-1}\equiv1\pmod{281}$。由于$10^7\equiv53\pmod{281}$,接下来是$10^{14}\equiv-1\pmod{281}$和$10^{28}\equiv1\pmod{281}$。因此,在${\mathbb Z}_{281}$中有${\rm ord}\,\overline{10}=28$,其中28美元\mid-m-1美元,这是一个矛盾,因为$m$是偶数。{\it b)}接下来是(13)$$2\cdot10^m=-3b_t+2a_t.\eqno{(15)}$$由于$m\ge2$,它遵循$-3b_t+2a_t\equiv0\pmod{8}$。我们通过(4)~和(5)得到$t=4h+3$,然后$2\cdot10^m\equiv-3\cdot6^{4h+3}\cdot10~{2h+1}\pmod{19}$。因此$\左(\frac{10^m}{19}\右)=1$,而$m$是偶数。同样通过~(15),我们得到$a_t+b_t\equiv0\pmod{5}$,并且鉴于(4)~和~(5),我们有$t\equival1\pmod{5}$。关系~(13)可以写成:$$\开始{对齐}y+2\cdot10^m\sqrt{10}&=\左(-3+2\sqrt{10}\right)\左(19+6\sqrt}\rift)^{t-1}\left(19+6\sqrt{10/right)\n非数字\\&=\左(63+20\sqrt{10}\右)\左(\左(19+6\sqrt{10/right)^5\幻影{{}^{}}}\右\\&\等效63+20\sqrt{10}\pmod{281}。\非数字\结束{对齐}$$就像案例{\ita)}一样,接下来是$2\cdot10^m\equiv20\pmod{281}$。关系式$10^{m-1}\equival1\pmod{281}$与$m$是偶数的事实相矛盾。{\bf 3.}对于$a_8=44\cdots49=x^2$,我们有$4\cdot\frac{10^k-1}{9}+5=x^2$。我们表示$3x=y$,然后$$4\cdot10^k+41=y^2$$对于$k=2m$,我们得到等式$y-2\cdot10^m=1$和$y+2\cdot10 ^m=41$,这是一个矛盾,因为$m\ge 2$。对于$k=2m+1$,我们设置$z=2\cdot10^m$,然后$y^2-10z^2=41$。$y>0$和$z>0$从何处获得$$y+2\cdot10^m\sqrt{10}=\左(9-2\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt{10}\右)^t,\ eqno{(16)}$$$$y+2\cdot10^m\sqrt{10}=\左(9+2\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt[10}\rift)^t,\eqno{(17)}$$其中$t$是一个自然数。{\it a)}它后面是(16)$$2\cdot10^m=9b_t-2a_t$$由于$2\cdot10^m\equiv2\pmod{3}$,另一方面,我们通过~(4)得到了$a_t\equiv1\pmod{3}$,我们得到矛盾$2\equiv-2\pmod{3}$。{\it b)}后面是(17)$$2\cdot10^m=2a_t+9b_t.\eqno{(18)}$$然后$b_t\equiv2a_t\pmod{5}$,其中$t\equiv3\pmod{5}$。我们还有$b_t+2a_t\equiv0\pmod{4}$,因此$t$是奇数。等式(17)采用以下形式$$\开始{对齐}y+2\cdot10^m\sqrt{10}&=\左(9+2\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt{10}\右)^{t+2}\左(19-6\sqrt{10}\右)^2 \非成员\\&=\left(1929-610\sqrt{10}\right)\left[\ left(19+6\sqrt{10/right)^5\幻影{{}^{}}}\right]^{(t+2)/5}\非数字\\&\等价38+48\sqrt{10}\pmod{281},\n非数字\\\结束{对齐}$$因为$(t+2)/5$是奇数,$\左(19+6\sqrt{10}\右)^5\equiv-1\pmod{281}$。因此$2\cdot10^m\equiv48\pmod{281}$,因此$\left(\frac{2\cdot10^m}{281}\right)=\ left(\frac{48\phantom{{}^}}}{281\right)。$因此,$$(-1)^{\压裂{281^2-1}{8}(m+1)}\左(压裂{5^m\幻影{}^{}}{281}\右)=\左(\frac{3\幻影{{}^{}}}{281}\右)。$$我们有$\left(\frac{5}{281}\right)=\left(\frac{281}{5}\right)=\左(\压裂{1}{5}\右)=1$以及$\left(\frac{3}{281}\right)=\ left(\frac{281{3}\rift)=\左(\压裂{2}{3}\右)=-1$,因此出现了矛盾。{\bf 4.}对于$a_{13}=44\cdots4944=x^2$,我们有$4\cdot\frac{10^k-1}{9}+500=x^2$,也就是说,$y^2-25\cdot10^{k-2}=281$,其中$y=\frac{3}{4}x$。如果$k=2m+2$,则$(y-5\cdot10^m)(y+5\cdot10^m)=281$,其中$y-5\cdot10^m=1$和$y+5\cdot10 ^m=281$。一个得到矛盾$10^{m+1}=280$。如果$k=2m+3$,我们表示$z=5\cdot10^m$。我们有$m\ge1$和$$y^2-10z^2=281\eqno{(19)}$$从那里$$y+z\sqrt{10}=\左(21+4\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt[10}\rift)^t,\{mathbb N}中的四边形,\eqno{(20)}$$$$y+z\sqrt{10}=\left(21-4\sqrt}\right)\ left(19+6\sqrt[10}\rift)^t,\{\mathbb N}^*中的四元组。\等式{(21)}$${\it a)}通过(20)可以得出$$5\cdot10^m=21b_t+4a_t$$因此$5\cdot10^m\equiv4at\pmod{3}$。由于$a_t\equiv1\pmod{3}$,我们得到了矛盾$5\equif4\pmod{3}$。{\b)}通过(21),如果$t=1$,则$y=159$和$z=50$,其中$m=1$,然后$k=5$。一个人就可以得到这个数字$$44944=212^2.$$对于$t\ge2$,如下所示$y+\sqrt{10}\cdot5\cdot10^m=\左(159+50\sqrt}\right)\左(19+6\sqrt[10}\rift)^s$,$s\ge1$,因此$$5\cdot10^m=159b_s+50a_s.\eqno{(22)}$$对于$m=0$和$m=2$,方程(19)没有整数解,因此我们可以考虑$m\ge3$。通过~(22),我们得到了$b_s\equiv2a_s\pmod{8}$。因此,接下来的(4)~和~(5)是$6s \cdot19^{s-1}\equiv2\cdot19^ s \pmod{8}$。因此$3s\equiv19\pmod{4}$$s=4h+1$。此外,通过(22),我们有$5\cdot10^m\equiv159\cdot6^s\cdot10 ^{2h}\pmod{19}$,因此$\左(\frac{5\cdot10^m}{19}\右)=\左(\frac{159\幻影{{}^{}}{19}\右)\左(\frac{6^s}{19{右)=\左(\frac{7}{19}\right)$,因为$\left(\frac{6}{19}\right)=1$。$$\左(\frac{5}{19}\右)=\left(\frac{-14}{19}\right)=(-1)^{压裂{19-1}{2}}(-1)=\左(\frac{7}{19}\右),$$我们有$\左(\frac{10^m}{19}\右)=1$,也就是说,$\左(\frac{10}{19}\右)^m=1$,其中$(-1)^m=1$。因此,$m=2n$。平等(19)的形式$$y^2=25\cdot10^{2m+1}+281=25\cdot10^}4n+1}+281$$由于$10^4\equiv1\pmod{101}$,由此可见$y^2\equiv250+281\pmod{101}$。因此$y^2\equiv26\pmod{101}$,其中$\left(\frac{26}{101}\right)=1$。但是$\左(\frac{26}{101}\右)=\左(\frac{-75}{101{\右)=\left(\frac{3}{101}\right)=\ left(\frac{101}{3}\rift)=\left(\frac{2}{3}\right)=-1$,这是一个矛盾。{\bf 5.}对于$a_{14}=44\cdots4544=x^2$和$y=3x/2$,我们有一个等式:$$y^2-10^k=2249$$如果$k=2m$,$m\ge 3$,我们有要么$$y-10^m=1\mbox{和}y+10^m=2249$$$$y-10^m=13\mbox{和}y+10^m=173$$这些系统都没有解决方案。如果$k=2m+1$,则$m\ge2$。对于$z=10^m$,我们得到了以下等式:$$y^2-10z^2=2249。\eqno{(23)}$$方程的初始解$(a,b)$为$(57,10)$, $(147,44)$, $(153,46)$,因此$y>0$,$z>0$的解由恒等式给出:$$\开始{对齐}\qquad\qquad y+10^m\sqrt{10}&=\left(57-10\sqrt{10}\right)\ left(19+6\sqrt}\rift)^t,&\,\qquad\qquad\\qquad(24)\\y+10^m\sqrt{10}&=\左(57+10\sqrt{10}\right)\左(19+6\sqrt}\rift)^t,&(25)\\y+10^m\sqrt{10}&=\左(147-44\sqrt{10}\right)\左(19+6\sqrt}\rift)^t,&(26)\\y+10^m\sqrt{10}&=\左(147+44\sqrt{10}\right)\左(19+6\sqrt}\rift)^t,&(27)\\y+10^m\sqrt{10}&=\左(153-46\sqrt{10}\right)\左(19+6\sqrt}\rift)^t,&(28)\\y+10^m\sqrt{10}&=\左(153+46\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt[10}\右)^t,&(29)\\\结束{对齐}$$其中$t\in{\mathbb N}$。我们通过~(24)得到$10^m=57b_t-10a_t$,因此$10^m\equiv-a_t\pmod{3}$,这就产生了矛盾$1\equiv-1\pmod{3}$。如果(27)为真,则$10^m=147b_t+44a_t$。由于$a_t\equiv1\pmod{3}$和$10^m\equiv1\pmod{3}$,下面是矛盾$1\equiv44\pmod{3}$。如果(28)成立,我们得到$10^m=153b_t-46at$,从中矛盾出$1\equiv-46\pmod{3}$。我们仍然需要研究三种情况。到(25)为止$10^m=57b_t+10a_t.\eqno(30)$$因为$m\ge2$,所以后面是$b_t+2a_t\equiv0\pmod{4}$。根据(4)~和~(5)我们有$6t(-1)^{t-1}+2(-1)$t\equiv0\pmod{4}$。因此$3t-1\equiv0\pmod{2}$,我们发现$t$很奇怪。然后是$19\mida_t$,通过~(30),我们推导出矛盾。{\it b)}接下来是(26)$10^m=147b_t-44a_t.\eqno{(31)}$$就像在情况~a)中一样,通过考虑同余$\pmod{4}$,我们得到$t$是偶数。同样通过(31),我们得到了$2b_t+a_t\equiv0\pmod{5}$,通过(4)~和~(5),我们得到$t\equiv3\pmod{5}$。那么$(t+2)/5$是一个偶数自然数。关系~(26)采用以下形式$$\开始{对齐}y+10^m\sqrt{10}&=\左(147-44\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt}\右\\&\等号\左(147-44\sqrt{10}\右)\左(721-228\sqrt}\右\\&\等式\左(147-44\sqrt{10}\右)\左(-122+53\sqrt}\right)\pmod{281}。\非数字\结束{对齐}$$然后得出10 ^m\equival13159\pmod{281}\equival-48\pmod{281}$,因此$\left(\frac{10^m}{281}\right)=\ left(\frac{-48\phantom{{}^}}{281\right)$。一个人直接得到了矛盾,注意到了$\左(\frac{10}{281}\右)=\左(\frac{-1}{281\右)=\左(\frac{16}{281}\右)=1$和$\左(\frac{3}{281}\右)=-1$。{\it c)}通过(29)我们得到了方程:$10^m=153b_t+46a_t.\eqno{(32)}$$对于$m=2$,我们得到数字102249,它不是一个正方形。因此$m\ge3$。对于$m\ge3$,我们有$b_t-2a_t\equiv0\pmod{8}$,然后$t=4h+1$。同样根据~(32),我们有$3b_t+a_t\equiv0\pmod{5}$,其中$t\equiv2\pmod{5}$。因此$(t-2)/5$是一个奇数自然数,这反过来意味着$\左(19+6\sqrt{10}\右)^{(t-2)/5}\equiv-1\pmod{281}$。根据~(29),我们有以下关系:$$\开始{对齐}y+10^m\sqrt{10}&=\左(153+46\sqrt{10}\右)\左(19+6\sqrt}\右\\&\等式-\左(153+46\sqrt{10}\右)\左(-122-53\sqrt}\右。\非数字\结束{对齐}$$然后$10^m\equiv13721\equiv-48\pmod{281}$,也就是说,来自~{\itb)}的矛盾。{\bf 6.}对于$a_{19}=88 \cdots81=x ^2$,表示$y=3x$,我们得到方程:$$y^2=8\cdot10^k-71$$如果$k=2m$,则$m\ge3$。我们表示$z=2\cdot10^m$并得到这个恒等式:$$y^2-2z^2=-71$$接下来是$y,z>0$要么$$y+z\sqrt{2}=\左(1+6\sqrt}\右)\左(3+2\sqrt{2]\右)^t,\eqno{(33)}$$$$y+z\sqrt{2}=\左(-1+6\sqrt}\右)\左(3+2\sqrt{2]\右)^t.\eqno{(34)}$$我们设置$\left(3+2\sqrt{2}\right)^t=c_t+d_t\sqrt{2]$。对于$t\ge1$,我们得到了等式:$$\开始{对齐}\四元\qquad\qquad c_t&=3^t+C_t^2\cdot3^{t-2}\cdot2^2\cdot2+\cdots,&\四元\qquad\qquad\\qquae\qqua2\qquad(35)\\dt(数据传输)&=2t\cdot3^{t-1}+C_t^3\cdot3|{t-3}\cdot2^4+\cdots&(36)\\\结束{对齐}$${\ita)}我们通过(33)得到$d_t+6c_t\equiv0\pmod{8}$。然后$2t+18\equiv0\pmod{8}$,因此$t=4h+3$,其中$d_t\equiv2^{t+(t-1)/2}\pmod{3}$。我们有$z=d_t+6c_t$。接下来是$2\cdot10^m\equiv d_t\pmod{3}$,因此$2\cdot10^m\equiv2^{6h+4}\pmod{3}$,其中$10^m\equiv2^{6h+3}\pmod{3}$,因此,$$\左(\压裂{10^m}{3}\右)=\左(\压裂{2^{6h+3}}{3}\右)=\左(\frac{2^{3k+1}}{3}\右)^2\cdot\左(\frac{2\phantom{{}^{}}}{3+\右)=-1.$$由于$\左(\frac{10^m}{3}\right)=\左(\frac{1\phantom{{}^}}}{3{right)$,一个矛盾随之而来。{\it b)}对于$k=200万美元,我们考虑等式~(34)我们有$2\cdot10^m=-d_t+6c_t$,因此$dt\equiv6c_t\pmod{8}$。接下来是$2t\equiv18\pmod{8}$,即$t=4h+1$。然后我们有$2\cdot10^m\equiv-d_t\equiv-2^{4h+1}\cdot2^{2h}\pmod{3}$。因此,1000万美元相当于-(2^{3h})^2个月,以及$\左(\frac{10^m}{3}\right)=\左(\frac{-1\幻影{{}^{}}}{3{right)=-1\ne1=\左(\frac{10^m}{3}\右)$。对于$k=2m+1$,我们有$m\ge2$。表示$z=4\cdot10^m$,我们得到以下等式:$$y^2-5z^2=-71$$对于$y,z>0$,我们有要么$$y+z\sqrt{5}=\左(3+4\sqrt{5%\右)\左(9+4\sqrt}\右)^t,\eqno{(37)}$$$$y+z\sqrt{5}=\左(-3+4\sqrt}\right)\左(9+4\sqart{5}\右)^t,\eqno{(38)}$$其中$t$是一个自然数。我们将$\left(9+4\sqrt{5}\right)^t=e_t+f_t\sqrt{5}$然后$$\开始{对齐}\四元\qquad\qquad e_t&=9^t+C_t^2\cdot9^{t-2}\cdot4^2\cdot5+\cdots,&\hskip-2.8pt\qquad\qquad\\qquad\qquad(39)\\f_t(飞行时间)&=4t\cdot9^{t-1}+C_t^3\cdot9~{t-3}\cdot4^3\cdot5+\cdots&(40)\\\结束{对齐}$$接下来是(37)和(38)$z=4\cdot10^m=4e_t\pm 3f_t$,因此$4e_t\pm3f_t\equiv0\pmod{8}$。通过(39)~和~(40),我们得到$4\pm4t\equiv0\pmod{8}$,其中$t=2h+1$。通过$4\cdot10^m=4e_t\pm 3f_t$,我们推断$4\cdot10^m \equive_t\pmod{3}$。因为$t$是奇数,所以我们有$e_t\equiv0\pmod{3}$,和矛盾$4\cdot10^m\equiv0\pmod{3}$。\梅德斯基普{\it备注。}解决类似的问题会很有趣涉及以$b\ge2$为基数书写的数字。考虑同样的问题可能会更加困难将条件“除一外全等于数字”(all-obut-one)应用于更高的幂次,而不是平方。\开始{书目}{4}\双项目{one}G.金晶{\sl代数。初级教科书}。第二部分,多佛,纽约,1961年,第478-486页。\bibitem{two}A.Gica,方程$x^2-dy^2=k$的算法。{\bf 38}({\bf 86})(1994-1995),第153页至第156页。\主题{three}R.E.Mollin,{\sl基础数论及其应用}。C.R.C.出版社,博卡拉顿,1998年,第299-302232页。\bibitem{four}I.Niven、H.S.Zuckerman、H.L.Montgomery、,{\sl数字理论导论}。第五版。John Wiley&Sons,Inc.,纽约,1991年,第346-358页。\bibitem{five}R.Obl\'ath,羊乳糕的力量是不合适的。{\f5 Mathesis}{\f5 65}{\f5(1956)}{\f5,第356页至第364页。\结束{书目}\大跳跃\小时\大跳跃\noindent 2000{\it数学学科分类}:初级11A63;次级11D09、11D61。\noindent\emph{关键词:平方,等数,佩尔方程}\大跳跃\小时\大跳跃\noindent(与序列有关\序列号{A018885}。)\大跳跃\小时\大跳跃\vspace*{+.1in}\无音(noindent)2003年3月12日收到;修订版于2003年9月15日收到。发表于{整数序列杂志},2003年10月2日。\大跳跃\小时\大跳跃\无音(noindent)返回到\htmladdnormallink{整数序列杂志主页}{http://www.math.uwaterloo.ca/JIS/}。\vskip.1英寸\结束{文档}