在前面,我们描述了的所有整数解a、b、c。如果用
除这个方程,则得
所以,有理数对是方程
的解。
我们都知道表示圆心在(0,0)、半径为1的圆C,这个圆也称为单位圆。
下面,我们从几何角度来求圆C上x坐标与y坐标都是有理数的点。
注意到圆上有四个明显的具有有理数坐标的点,我们从中选出一个点(-1,0),取任意有理数m,过该点做一条斜率为m的直线L,如图3.1。
![](https://img.haomeiwen.com/i15175892/4a1362362bec9741.png)
从图形上看,交集C∩L恰好有两个点组成,其中一个是(-1,0),我们只需求出另一个,取不同的m值,便可以求出圆C上x坐标与y坐标都是有理数的点。
联立方程和
,化简得
![](https://img.haomeiwen.com/i15175892/836d419861dc06ae.png)
另一方面,如果得到一个有理数解,则过点
与
的直线斜率是有理数。所以,通过取m的所有可能值,上述过程就生成方程
的所有有理数解。(点(-1,0)例外,它对应斜率
的铅直线)
我们将结果概括为下述定理:
![](https://img.haomeiwen.com/i15175892/9359f39916ffeb7d.png)
写在最后:
参考资料:
Joseph H. Silverman《数论概论》(第三版)
这里介绍了勾股数组的另一种方式推导方式,以及短除法的妙用。
如有错误,欢迎指正。
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