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エルデシュ-シュトラウスの予想
『3 以上の任意の自然数 n に対して 1/n = 1/a + 1/b + 1/c を満たす自然数の組 (a, b, c) が存在する。』
ってのがあるんですね。。。いまだ証明されてないんですね。。。
http://blog.livedoor.jp/enjoy_math/archives/50615071.html:「数学って面白い!?日常の数学から懸賞金付き問題まで、現役東大生がお送りします。」をご参照下さい。^^v
証明?
たとえば、、、
1/3-1/6=1/6
1/6=1/6m+(m-1)/6m
(m-1)/6m=1/k
k(m-1)=6m
k=6m/(m-1)
m-1 は、6の約数
m-1=1,2,3,6
m=2,3,4,7
このとき、
1/6=1/12+1/12
=1/18+1/9
=1/24+1/8
=1/42+1/7
つまり、
1/3=1/6+1/12+1/12
=1/6+1/18+1/9
=1/6+1/24+1/8
=1/6+1/42+1/7
すなわち、一般に、、、
1/n-1/2n=1/2n
1/2n=1/2nm + (m-1)/2nm とおける。
(m-1)/2nm=1/k とすると、
m-1 と m は互いに素だから、m-1 は、2nの約数。
少なくとも、2 と n の可能性はあるので、
・m-1=2 のとき、m=3
(m-1)/2nm=1/3n
このとき、
1/n=1/2n+1/3n+1/6n=(3+2+1)/6n=1/n
・m-1=n のとき、m=n+1
(m-1)/2nm=1/2(n+1)
このとき、
1/n=1/2n+1/2(n+1)+1/2n(n+1)=(n+1+n+1)/2n(n+1)=1/n
これって、証明できたことにならないのかなあ・・・?
余りに簡単すぎるけど。。。^^;v
考えてみるに、、、
1=1/2+1/3+1/6 だから、
1/n=1/2n+1/3n+1/6n ですよね・・・
何か勘違いしてるかな。。。?
どうも予想の中身が違うようですね。。。
『2以上のすべての整数Nに対して、4/N=1/l+1/m+1/n を満たす整数、l,m,n が存在する。』
というもののようですね ^^; Orz〜
わたしのは、N が4の倍数のときだけのものでしたね。。。
また考えてみま〜す ^^;v
4/2=2=1/1+1/2+1/2
4/3=1/1+1/6+1/6
4/4=1/2+1/3+1/6
4/5=8/10=1/10+1/2+1/5
4/6=2/3=1/3+1/6+1/6
・4/7==1/pq+1/p+1/q=(1+p+q)/pq
4pq=7(p+q+1)
p=7k
28kq=7(7k+q+1)
4kq=7k+q+1
q(4k-1)=7k+1
q=(7k+1)/(4k-1)
=1+(3k+2)/(4k-1)
3k+2=t(4k-1)
k(4t-3)=t+2
k=(t+2)/(4t-3)
t=1,k=3,q=2,p=21
・4/7=1/42+1/2+1/21=(1+21+2)/42=24/42=4/7
・4/11=1/pq+1/p+1/q
4pq=11(1+p+q)
p=11k
4kq=1+11k+q
q(4k-1)=11k+1
q=(11k+1)/(4k-1)
=2+(3k+3)/(4k-1)
3k+3=t(4k-1)
k(4t-3)=t+3
k=(t+3)/(4t-3)
t=1,k=4,q=3,p=44
・4/11=1/132+1/3+1/44=(1+44+3)/132=48/132=4/11
から一般的に、、、
4/r=1/pq+1/p+1/q 、r は素数のとき、
4pq=r(1+p+q)
p=rk
4kq=1+rk+q
q(4k-1)=rk+1
r は5以上の素数として、
q=(rk+1)/(4k-1)
=m+((r-m)k+m+1)/(4k-1)
t(4k-1)=(r-m)k+m+1
k(4t-(r-m))=m+1+t
k=(t+m+1)/(4t-(r-m))
ここで常に、r-m=3 が言えれば、
t=1,k=m+2=r-1,p=r(r-1),q=(r(r-1)+1)/(4(r-1)-1)=(r^2-r+1)/(4r-5)
4/r=(4r-5)/r(r-1)(r^2-r+1)+1/r(r-1)+(4r-5)/(r^2-r+1)
=(4r-5+r^2-r+1+(4r-5)r(r-1))/r(r-1)(r^2-r+1)
=(4r-4)(r^2-r+1)/r(r-1)(r^2-r+1)
=4/r
となるから、
r-m=3 が常に言えればよい。ところまでは分かった、、、^^;v
4/29 のときを考えてみよう。
t=1,k=29-1=28,p=29*28,q=(29*28+1)/(4*28-1)=813/111 は無理、、、
4/29=1/pq+1/p+1/q
4pq=29(1+p+q)
p=29k
4kq=1+q+29k
q(4k-1)=29k+1
q=(29k+1)/(4k-1)
=7+(k+8)/(4k-1)
t(4k-1)=k+8
k(4t-1)=t+8
k=(t+8)/(4t-1)
t=1,k=3,p=87,q=7+1=8
4/29=1/696+1/8+1/87=(1+87+8)/696=96/696=4/29
最終的に、k の形から、t=1 が常に言えればよさそう。。。
ただ、つねに、1/pq+1/p+1/q の形に表されるのかどうかも不明。。。
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