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整数的一种表示形式

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2024年5月31日发(作者:裔纬)

维普资讯

第1卷第5期 

2Ocr7年9月 

铜仁学院学报 

Journal of Tongren University 

整数的一种表示形式 

冉光华 

(铜仁学院数学系,贵州铜仁554300) 

摘要:本文探讨整数的一种表示形式:整数均能表示为两个非负整数的平方差形式吗?(1) 

任何奇数均能表示为两个非负整数的平方差;(2)形如4n+2(n∈Z)的整数不能表示为两个非负整 

数的平方差;(3)形如4n(n∈Z)的整数能表示为两个非负整数的平方差。此外,整数的平方差形 

式是不唯一的。 

关键词: 整数; 表示; 平方差; 形式 

文章编号:1673—9639(2007)05-0091—02 中图分类号:O156.1 文献标识码:A 

在数论里。有许多探讨自然数或整数的表示形式的 

问题。例如,著名的华林问题:每个自然数均可表示成 

四个非负整数的平方和、九个非负整数的立方和及十九 

. 

I I , 

是奇数, ̄11= 2I( ±1),IF.M +I

是整数,于是, 

个非负整数的四次方之和;著名的歌德巴赫猜想:(I) 

每个不小于6的偶数均能表示成两个奇素数之和;(Ⅱ) 

每个不小于9的奇数均可表示成三个奇素数之和;等等。 

数论的发展表明,探讨整数的表示形式是十分有趣而有 

意义的。 

本文提出整数的另一种表示形式:整数表示为两个 

非负整数的平方差的形式。 

问题归结为解决: 

1.每个整数均能表示为两个非负整数的平方差的 

形式吗?如果有不能表示的,这些整数有何特征? 

2.化整数为两个非负整数的平方差的形式是轻而 

易举吗?即能否寻找一种化整数为非负整数的平方差 

形式的一般方法? 

..

命题得证。 

定理2. 形如4,l+2(,l∈Z)的整数不能表示为两个 

非负整数的平方差。 

证明:(反证法)假设

均为非负整数。则 

4,l+2=(A+B)(A—B) 

4 rl+2=A 一B ,A、B 

2I4,l+2. 

..

2I(A+B)(A—B),A+B中必有一个能被2 

整除。而该两数同奇偶性,于是 

4I(A+B)(A—B) 

4I4n+2。 

下面,我们来逐步解决上述问题。 

引理.(I)曲:( )2( ) 。 

这与4不能整除4n+2相矛盾。 

故原命题成立。 

定理3.形如4 n(n∈z)的整数能表示成两个非负整 

(Ⅱ)(2口 c:(口+半) 一(口+竿) 。 

定理1I 若 是奇数,则 能表示为两个非负整数的 

平方差。 

数的平方差。 

证明:由引理(I),有(,l∈Z) 

4n=2nx2 

证明:由引理(I)。有 

‘T2n+2 (等)2 

[rt+lI2一I甩一lI 2J 

M:M x1:( ) 一( ) 

故命题得证。 

收稿日期:2007—01—09 

维普资讯

2007年第5期 铜仁学院学报 

Z={奇数}u{ I X=4 n+2,n∈Z}u{X I X= 

1615 2:3232×5 2:104329x25 

4,l,,l∈Z},所以,仪有2(2n+1)形的整数不能表示为 

( (10432

9-25 

两个非负整数的平方差的形式,其余整数均能表示为两 

个非负整数的平方差之形式。 

52177 一52152 

引理给出了化整数为两个非负整数的平方差之形 

1615 2+521522:521772

..

, 

式的一般方法。 

故(X,Y)=(52152,52177)就是所求89--4"自然数 

例1.化96、一1056为非负整数的平方差之形式。 

解。 

解:运用引理(I): 

例4.求方程60+x2+ ;+ ;_-x4的一个正整 

96 ×8-( ( ) 

数解(X1,X2,X3,X4)。 

102—22

. 

解:6o=( ( l62_l42, 

或96=4 ̄24:( ( ) 

=142

102 

肌l42 I22×82=(华 (竿) 

运用引理(Ⅱ): 

342

302

. 

1056:528・(一2) 

60+142+302:342:17 2×2×2 

..

=(520+8)(一2) 

c c

:(260+ (260+半) 

半 

2902—288 2

. 

2632—265 260+142+30 2+2882=2902

。 

. 

或 一1056=264x(一4) 

( l, 2, 3, 4)=(14,30,288,290)是所求的 

(252+12)×(一4) 

个正整数解。 

=(252+ (252+ ) 

例4的求解是一个很有趣的问题。它反映了:若 

M是奇数或4的倍数,则不定方程 

2562—2602

。 

M+x2+x2+

...

实际上,引理(I)、(1I)是等价的。由于整数的 

+ := n2+l 

分解式是不一定是唯一的,因而一个整数表示为两个非 

总有非负整数解( l, 2,… , +1)存在。 

负整数的平方差之形式也不一定是唯~的,由例1便可 

特别是:P∈Z,不定方程 

窥见。 

例2. 求自然数 的两个值,使X +60是完全平 

P + +…+ :=X,2l十l 

方数。 

总存在非负整数解(Xl,X2,…X ,X +l o 

解: 60=30×2 

例5.作出长度为无理数 、、/_ 的几何线段。 

( ( 162_142

, 

又 60=10×6 

解: = = , 

=( )2( 8 -22, 

问题转化为等价命题:已知斜边为4,一条直角边 

为3的直角三角形,求作另一直角边。(作图略。) 

. 

14 +60=16 ,2 十60=8 ,于是,14平“2为满 

= 

足题意的 的两值。 

丽=  ̄ 。‘(。。7 。4。。+。——4’ .。‘ 2‘。 ‘ ‘。。7。‘4。f。。。’4。。)。—2— 

问题转化为等价命题:已知斜边为39,一条直角边 

例3.求方程1615 + =Y 的一个自然数解。 

为35的直角三角形,求作另一直角边。(作图略。) 

解:由引理有 

例5表明,整数表示 (下转95页) 

维普资讯

王少英王少鲮:对称法求积分 

奇、偶函数,亦有相应的结论。 

注:第二型曲线积分和曲面积分涉及到方向问题。 

以上结论不适用。 

解: 关于坐标面 =0、Y=0对称,X Y是X或Y 

的奇函数,故Ⅱ ),d =0,因此, 

原式 

S D 

Z2dS=

 ̄(8-x2-y2) 

、J 一一岛Y一  一 d dy 

参考文献: 

X 

=2 r、 了32 一 )

【1】华东师大数学系.数学分析(第二版)【M】.北京:高等教育出版 

社,1999.310. 

。 

同理,分块光滑曲面S关于坐标面Y=0、z=0, 

【2】刘鸿基.数学分析习题课讲义【M】.江苏徐州:中国矿业出版社, 

1993.346-348. 

或原点对称,而被积函数f(x,Y,z)为关于相应变量的 

Symmetrical law seeks accumulate points 

WANG Shao—ying andWANG Shao-yu 

(Department of Mathematics,Handan University,Handan,Hebei 056001,China) 

Abstract:This article summaries he tsymmetry method which in the integral computation adopts. 

Key words:symmetrical; integral; axis 

(责任编辑全宏发) 

(上接92页) 

为两个非负整数的平方差之形式,使一类无理数的几何 

作图不但变成现实,而且变得轻而易举了。 

【1】闵嗣鹤,严士健.初等数论【M】.北京:高等教育出版社,1985 

【2】陈景润.初等数论.北京:科学出版社,1988. 

【3】华罗庚.数论导引.北京:科学出版社,1979. 

参考文献: 

On One of the Forms of Expression of Integers 

RANGuang-hua 

(Mathemaitcs Department,Tongren University,Tongren,Guizhou 554300,China) 

Abstract:The author explores one of he tforms of expression of integers:Do integers call be expressed as he tform of he t

square diference of two negative ntiegers?(1)Any odd number call be expressd eas he tsquare difeence rof two nonnegative 

integes;(r2)The integer n ihe torfm of 4,l+2(,l∈Z)cannot be expressd ase the square diference of two nonnegative 

ntiegers;(3)The ntieger in he torfm of4,l(,l∈Z)Can e bexpressd es tahe square ifderence oftwo nonnegative ntiegers 

Besides,there Can’tbeonlyoneformofthe squaredifferenceofintegers. 

Key words: integers; expression; square diference, form 

(责任编辑全宏发) 

2024年5月31日发(作者:裔纬)

维普资讯

第1卷第5期 

2Ocr7年9月 

铜仁学院学报 

Journal of Tongren University 

整数的一种表示形式 

冉光华 

(铜仁学院数学系,贵州铜仁554300) 

摘要:本文探讨整数的一种表示形式:整数均能表示为两个非负整数的平方差形式吗?(1) 

任何奇数均能表示为两个非负整数的平方差;(2)形如4n+2(n∈Z)的整数不能表示为两个非负整 

数的平方差;(3)形如4n(n∈Z)的整数能表示为两个非负整数的平方差。此外,整数的平方差形 

式是不唯一的。 

关键词: 整数; 表示; 平方差; 形式 

文章编号:1673—9639(2007)05-0091—02 中图分类号:O156.1 文献标识码:A 

在数论里。有许多探讨自然数或整数的表示形式的 

问题。例如,著名的华林问题:每个自然数均可表示成 

四个非负整数的平方和、九个非负整数的立方和及十九 

. 

I I , 

是奇数, ̄11= 2I( ±1),IF.M +I

是整数,于是, 

个非负整数的四次方之和;著名的歌德巴赫猜想:(I) 

每个不小于6的偶数均能表示成两个奇素数之和;(Ⅱ) 

每个不小于9的奇数均可表示成三个奇素数之和;等等。 

数论的发展表明,探讨整数的表示形式是十分有趣而有 

意义的。 

本文提出整数的另一种表示形式:整数表示为两个 

非负整数的平方差的形式。 

问题归结为解决: 

1.每个整数均能表示为两个非负整数的平方差的 

形式吗?如果有不能表示的,这些整数有何特征? 

2.化整数为两个非负整数的平方差的形式是轻而 

易举吗?即能否寻找一种化整数为非负整数的平方差 

形式的一般方法? 

..

命题得证。 

定理2. 形如4,l+2(,l∈Z)的整数不能表示为两个 

非负整数的平方差。 

证明:(反证法)假设

均为非负整数。则 

4,l+2=(A+B)(A—B) 

4 rl+2=A 一B ,A、B 

2I4,l+2. 

..

2I(A+B)(A—B),A+B中必有一个能被2 

整除。而该两数同奇偶性,于是 

4I(A+B)(A—B) 

4I4n+2。 

下面,我们来逐步解决上述问题。 

引理.(I)曲:( )2( ) 。 

这与4不能整除4n+2相矛盾。 

故原命题成立。 

定理3.形如4 n(n∈z)的整数能表示成两个非负整 

(Ⅱ)(2口 c:(口+半) 一(口+竿) 。 

定理1I 若 是奇数,则 能表示为两个非负整数的 

平方差。 

数的平方差。 

证明:由引理(I),有(,l∈Z) 

4n=2nx2 

证明:由引理(I)。有 

‘T2n+2 (等)2 

[rt+lI2一I甩一lI 2J 

M:M x1:( ) 一( ) 

故命题得证。 

收稿日期:2007—01—09 

维普资讯

2007年第5期 铜仁学院学报 

Z={奇数}u{ I X=4 n+2,n∈Z}u{X I X= 

1615 2:3232×5 2:104329x25 

4,l,,l∈Z},所以,仪有2(2n+1)形的整数不能表示为 

( (10432

9-25 

两个非负整数的平方差的形式,其余整数均能表示为两 

个非负整数的平方差之形式。 

52177 一52152 

引理给出了化整数为两个非负整数的平方差之形 

1615 2+521522:521772

..

, 

式的一般方法。 

故(X,Y)=(52152,52177)就是所求89--4"自然数 

例1.化96、一1056为非负整数的平方差之形式。 

解。 

解:运用引理(I): 

例4.求方程60+x2+ ;+ ;_-x4的一个正整 

96 ×8-( ( ) 

数解(X1,X2,X3,X4)。 

102—22

. 

解:6o=( ( l62_l42, 

或96=4 ̄24:( ( ) 

=142

102 

肌l42 I22×82=(华 (竿) 

运用引理(Ⅱ): 

342

302

. 

1056:528・(一2) 

60+142+302:342:17 2×2×2 

..

=(520+8)(一2) 

c c

:(260+ (260+半) 

半 

2902—288 2

. 

2632—265 260+142+30 2+2882=2902

。 

. 

或 一1056=264x(一4) 

( l, 2, 3, 4)=(14,30,288,290)是所求的 

(252+12)×(一4) 

个正整数解。 

=(252+ (252+ ) 

例4的求解是一个很有趣的问题。它反映了:若 

M是奇数或4的倍数,则不定方程 

2562—2602

。 

M+x2+x2+

...

实际上,引理(I)、(1I)是等价的。由于整数的 

+ := n2+l 

分解式是不一定是唯一的,因而一个整数表示为两个非 

总有非负整数解( l, 2,… , +1)存在。 

负整数的平方差之形式也不一定是唯~的,由例1便可 

特别是:P∈Z,不定方程 

窥见。 

例2. 求自然数 的两个值,使X +60是完全平 

P + +…+ :=X,2l十l 

方数。 

总存在非负整数解(Xl,X2,…X ,X +l o 

解: 60=30×2 

例5.作出长度为无理数 、、/_ 的几何线段。 

( ( 162_142

, 

又 60=10×6 

解: = = , 

=( )2( 8 -22, 

问题转化为等价命题:已知斜边为4,一条直角边 

为3的直角三角形,求作另一直角边。(作图略。) 

. 

14 +60=16 ,2 十60=8 ,于是,14平“2为满 

= 

足题意的 的两值。 

丽=  ̄ 。‘(。。7 。4。。+。——4’ .。‘ 2‘。 ‘ ‘。。7。‘4。f。。。’4。。)。—2— 

问题转化为等价命题:已知斜边为39,一条直角边 

例3.求方程1615 + =Y 的一个自然数解。 

为35的直角三角形,求作另一直角边。(作图略。) 

解:由引理有 

例5表明,整数表示 (下转95页) 

维普资讯

王少英王少鲮:对称法求积分 

奇、偶函数,亦有相应的结论。 

注:第二型曲线积分和曲面积分涉及到方向问题。 

以上结论不适用。 

解: 关于坐标面 =0、Y=0对称,X Y是X或Y 

的奇函数,故Ⅱ ),d =0,因此, 

原式 

S D 

Z2dS=

 ̄(8-x2-y2) 

、J 一一岛Y一  一 d dy 

参考文献: 

X 

=2 r、 了32 一 )

【1】华东师大数学系.数学分析(第二版)【M】.北京:高等教育出版 

社,1999.310. 

。 

同理,分块光滑曲面S关于坐标面Y=0、z=0, 

【2】刘鸿基.数学分析习题课讲义【M】.江苏徐州:中国矿业出版社, 

1993.346-348. 

或原点对称,而被积函数f(x,Y,z)为关于相应变量的 

Symmetrical law seeks accumulate points 

WANG Shao—ying andWANG Shao-yu 

(Department of Mathematics,Handan University,Handan,Hebei 056001,China) 

Abstract:This article summaries he tsymmetry method which in the integral computation adopts. 

Key words:symmetrical; integral; axis 

(责任编辑全宏发) 

(上接92页) 

为两个非负整数的平方差之形式,使一类无理数的几何 

作图不但变成现实,而且变得轻而易举了。 

【1】闵嗣鹤,严士健.初等数论【M】.北京:高等教育出版社,1985 

【2】陈景润.初等数论.北京:科学出版社,1988. 

【3】华罗庚.数论导引.北京:科学出版社,1979. 

参考文献: 

On One of the Forms of Expression of Integers 

RANGuang-hua 

(Mathemaitcs Department,Tongren University,Tongren,Guizhou 554300,China) 

Abstract:The author explores one of he tforms of expression of integers:Do integers call be expressed as he tform of he t

square diference of two negative ntiegers?(1)Any odd number call be expressd eas he tsquare difeence rof two nonnegative 

integes;(r2)The integer n ihe torfm of 4,l+2(,l∈Z)cannot be expressd ase the square diference of two nonnegative 

ntiegers;(3)The ntieger in he torfm of4,l(,l∈Z)Can e bexpressd es tahe square ifderence oftwo nonnegative ntiegers 

Besides,there Can’tbeonlyoneformofthe squaredifferenceofintegers. 

Key words: integers; expression; square diference, form 

(责任编辑全宏发) 

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