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问题: 高中代数问题

设n>=3,x,y为奇数。
试证 2^n总可以表成:7x^2+y^2,

解答:

设n>=3,x,y为奇数。
试证 2^n总可以表成:7x^2+y^2,

证明 当 n=3时,2^3=8=7*1^2+1^2,结论成立。
设 2^n=7x^2+y^2,x,y为奇数.
由于 2=7*(1/2)^2+(1/2)^2.所以得
2^(n+1)=(7x^2+y^2)*[7*(1/2)^2+(1/2)^2], (1)
上式可分解成下列两式:
2^(n+1)=7(x/2+y/2)^2+(7x/2-y/2)^2 (2)
2^(n+1)=7(x/2-y/2)^2+(7x/2+y/2)^2 (3)
由于x,y都是奇数,所以(x+y)/2,,(7x-y)/2都是整数.
如果 (x+y)/2是奇数,则(7x-y)/2=4x-(x+y)/2 也是奇数;
如果 (x+y)/2是偶数,那么(x-y)/2=(x+y)/2-y 是奇数,
(7x+y)/2=3x+(x+y)/2也是奇数。
所以(2),(3)式就是我们所需要的表达式。证毕。