«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М622

Условие задачи (1980, № 5) Задача М622 // Квант. — 1980. — № 5. — Стр. 36; 1981. — № 3. — Стр. 26.

Докажите, что количество решений уравнения $$ x^3+y^2=z^3+t^2+1 $$ в натуральных числах, не превосходящих $10^6$‍,‍ меньше, чем количество решений уравнения $$ x^3+y^2=z^3+t^2 $$ в натуральных числах, не превосходящих $10^6$‍.

В. Вавилов


Изображения страниц

Решение задачи (1981, № 3) Задача М622 // Квант. — 1980. — № 5. — Стр. 36; 1981. — № 3. — Стр. 26.

Для заданного натурального числа $k$‍‍ обозначим через $l_k$‍‍ количество решений уравнения $u^3+v^2=k$‍‍ в натуральных числах, не превосходящих $10^6$‍.‍ Тогда количество рассматриваемых решений уравнения $x^3+y^2=z^3+t^2$‍‍ равно $$ l_2^2+l_3^2+l_4^2+\ldots+l_r^2=\textstyle\sum\limits_{k=2}^rl_k^2 $$ где $r$‍‍ — наибольшее из $k$‍,‍ для которых $l_k\ne0$‍‍ (ясно, что начиная с некоторого достаточно большого $k$‍‍ наши уравнения не будут иметь решений в натуральных числах, не превосходящих $10^6$‍).‍ Количество же рассматриваемых решений уравнения $x^3+y^2=z^3+t^2+1$‍‍ равно $$ l_2l_3+l_3l_4+\ldots+l_{r-1}l_r=\textstyle\sum\limits_{k=3}^rl_{k-1}l_k $$ Из неравенства $$ l_2^2+(l_2-l_3)^2+(l_3-l_4)^2+\ldots+(l_{r-1}-l_r)^2+l_r^2\ge0, $$ получаем $$ \textstyle\sum\limits_{k=2}^rl_k^2\ge\sum\limits_{k=3}^rl_{k-1}l_k, $$ откуда и следует утверждение задачи.

В связи с задачей М622 возникает следующий, по-видимому, очень трудный, вопрос:

Для каких натуральных $k$‍‍ существуют такие натуральные числа $n$‍‍ и $m$‍,‍ что $n^3+m^2=k$‍?

В. Вавилов


Метаданные Задача М622 // Квант. — 1980. — № 5. — Стр. 36; 1981. — № 3. — Стр. 26.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1980. — № 5. — Стр.  [условие]

1981. — № 3. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М622 // Квант. — 1980. — № 5. — Стр. 36; 1981. — № 3. — Стр. 26.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m622/