Quadrat. Gleich, (unbestimmte). 104 Quadrat. Gleich, (unbestimmte).
Quadrat. 1
Seien demnach:
r s
V = —, U — —
s z
wo »•, s, z alle drei keinen gemein
schaftlichen Factor haben dürfen.
Unsere Gleichung wird dann:
r 2 = Ai 2 +jßz 2 ,
wo r, s, z ganze Zahlen sind. Da A
und B keinen quadratischen Factor ha
ben, müssen je 2 der Zahlen r, s, z
relativ einfache Zahlen sein. Denn hät
ten z. B. r und s einen Factor gemein,
so kann derselbe nicht in z Vorkommen,
er müsste also 2 Mal in B als Factor,
d. h. als quadratischer, enthalten sein.
2) Es sollen jetzt die Bedingungen
untersucht werden, welche stattfinden
müssen, damit die Gleichung
r 2 = As 2 -\-Bz 2
überhaupt in ganzen Zahlen lösbar sei.
Möge f der grösste gemeinschaftliche
Factor von A und B, also A = af, B — bf
sein, so ist:
r 2 = afs 2 -f- hß 2 .
Es sind auch af und b, so wie bf und
a relative Primzahlen, denn wäre dies
nicht der Fall, so müssten, da a und b
relative Primzahlen sind, z. B. f und b
einen Factor gemein haben, also in
B — bf müsste ein quadratischer Factor
Vorkommen.
Sei jetzt p eine in h als Factor ent
haltene Primzahl, so ist r 2 —a/s 2 jeden
falls durch p thcilbar. Es sind dann
aber weder r noch s durch p theilbar,
denn wäre es r, so müsste es auch s
sein, da af nicht durch p theilbar ist,
r und s aber haben keinen Factor ge
mein. Es lassen sich also jedenfalls 2
Zahlen t und u so bestimmen, dass
sl—pti— 1
ist, oder dass
stEl modp
wird. (Siehe den Artikel: unbestimmte
Aufgaben.) Verbindet man diese Con-
gruenz mit
r 2 ~ afs 2 modp,
welche stattfindet, weil r 2 —afs 2 durch
p theilbar Avird, und multiplicirt letztere
mit < 2 , so kommt:
(ri) 2 Ea/modp.
Es muss also af oder A quadratischer
Best für jeden Factor p von bf oder B,
d. h. von B selbst sein. Für B lässt
sich ein gleicher Schluss machen, und
man erhält den Satz;
„Die Gleichung
v 2 = As 2 + 2?z 2
ist nur dann in ganzen Zahlen lösbar,
wenn A quadratischer Best von B, und
B quadratischer Best von A ist.“
8) Wegen der Gleichung
r 2 = afs 2 + bß 2
ist r durch f theilbar, wir wollen daher
r — fw
schreiben, dann ist:
fw 2 = as■ + bz 2
oder, wenn man mit a multiplicirt:
afic 2 = a 2 s 2 -\-abz 2 ,
d. h.
(as) 2 E — abz 2 mod/ - .
ab und f sind aber relativ einfache Zah
len, denn f hat weder einen Factor mit
a noch mit b gemein. „Es muss also
auch —ab quadratischer Best von f sein,“
weil —abz 2 ein solcher ist.
Nun sind die Fälle zu unterscheiden,
1) wo A und B positiv sind, 2) eine
von beiden Grössen negativ ist. Denn in
r 2 — As 2 -\-Bl 2
können nicht gleichzeitig A und B ne
gativ sein.
Aber der zweite Fall lässt sich immer
auf den ersten zurückführen. Denn sei
z. B.
r 2 — As 2 — Bt 2 ,
wo A und B positiv sind, so können
wir, da r durch f theilbar ist, wieder
setzen r — fio, und unsre Gleichung wird:
fw 2 = as 2 — bl 2
oder
as 2 — bl 2 -f-fw 2 .
d. h. wenn man mit a multiplicirt:
(as) 2 = abt 2 + afic 2 .
Setzt man für as einen eignen Buch
staben, so hat man ganz die obige Form
tvieder. Es kann diese also als allge
mein gültig angesehen werden, und wir
denken uns daher sowohl A als B po
sitiv.
Es ist aber selbst darauf nicht zu se
hen, dass in der Gleichung
r 2 =As ! +Bt 2
die Wurzeln ganze Zahlen seien. Denn
jede Auflösung in rationalen Zahlen gibt,
wenn man die Nenner gleich macht und
solche Avegschafft, auch eine Auflösung
in ganzen Zahlen.
Seien zunäshst A und B ungleich, und
ZAvar B kleiner als A; es muss dann, da
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