关于√d连分数展开周期为偶数时负佩尔方程x²−dy²=−1无整数解的证明思路问询
关于√d连分数展开周期为偶数时负佩尔方程x²−dy²=−1无整数解的证明思路问询
我现在想证明:当$\sqrt{d}$的最简周期连分数展开式为$[a_0, \overline{a_1, \dots, a_n}]$且n为偶数时,负佩尔方程
$$x2-dy2=-1$$
没有整数解。这里特意强调“最简周期”,是因为所有$\sqrt{d}$都可以写成重复两次短周期的形式(比如$\sqrt{d} = [a_0, \overline{a_1, \dots, a_n,a_1, \dots, a_n}]$),我们要取的是最小的那个周期长度n。
这个问题的完整结论其实是:当周期长度n为偶数时方程无解,n为奇数时存在无限多组整数解。我已经搞定了n为奇数的情况,但卡在偶数的证明上了,翻了不少资料也没找到针对性的内容。
目前我能找到的大多是一个必要但不充分的条件——说当d不被4整除,也不被形如4k+3的素数整除时方程可能有解,但这完全不是我要的结论。
有没有大佬能给我指个方向,告诉我该怎么入手证明周期为偶数时方程没有整数解?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Robin
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