已知a,b,c,d都是4个正整数,且a²+b²=c²+d²,证明a+b+c+d为合数

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 05:34:52
已知a,b,c,d都是4个正整数,且a²+b²=c²+d²,证明a+b+c+d为合数

已知a,b,c,d都是4个正整数,且a²+b²=c²+d²,证明a+b+c+d为合数
已知a,b,c,d都是4个正整数,且a²+b²=c²+d²,证明a+b+c+d为合数

已知a,b,c,d都是4个正整数,且a²+b²=c²+d²,证明a+b+c+d为合数
反证法.设a+b+c+d为质数
∵a²+b²=c²+d²
不妨设a≥c,d≥b
∴(a+c)(a-c)=(d+b)(d-b)
分类讨论:
1.若a=c,则b=d,
那么a+b+c+d=2(a+b)是合数
2.若a≠c,则b≠d.
此时,若a+c不整除d-b,则
存在素数p,使得p整除a+c
而p不整除d-b
那么,p整除b+d,故a+b+c+d
为合数,矛盾
故a+c整除d-b
同理,d+b整除a-c
那么,a+c≤d-b矛盾.
故a+b+c+d为合数

由a2+b2=c2+d2得
a2-c2=d2-b2
(a+c)(a-c)=(d+b)(d-b)
(a+c)=(d+b)(d-b)/(a-c)
a+b+c+d=(d+b)(d-b)/(a-c)+(d+b)
=(b+d)[(d-b)/(a-c)+1]
=(b+d)[(d-b+a-c)/(a-c)]
所以a+b+c+do 为合数