isadora Phân tích đẳng thức
a
3
−b
3
−c
3
=3abc
. Đẳng thức này gợi nhớ đến hằng đẳng thức đáng nhớ liên quan đến tổng các lập phương. Tuy nhiên, dấu trừ trước
b
3
và
c
3
làm cho việc áp dụng trực tiếp trở nên khó khăn. Ta cần biến đổi đẳng thức đã cho.
Biến đổi đẳng thức. Ta có
a
3
−b
3
−c
3
=3abc
tương đương với
a
3
=b
3
+c
3
+3abc
. Nếu ta giả sử
a,b,c
là các số nguyên dương, thì đẳng thức này cho thấy
a
3
lớn hơn hoặc bằng tổng của
b
3
,
c
3
và
3abc
.
Sử dụng điều kiện
a
2
=2(b+c)
. Từ đây, ta có thể biểu diễn
b+c
theo
a
:
b+c=
2
a
2
. Vì
b
và
c
là các số nguyên dương, nên
a
2
phải là một số chẵn, điều này có nghĩa là
a
phải là một số chẵn. Giả sử
a=2k
với
k
là một số nguyên dương. Khi đó,
b+c=
2
(2k)
2
=2k
2
.
Tìm mối liên hệ giữa a, b, c. Thử với một vài giá trị của
k
. Nếu
k=1
, thì
a=2
,
b+c=2
. Điều này cho ta
b=1,c=1
. Thử lại vào đẳng thức ban đầu:
2
3
−1
3
−1
3
=6
, và
3(2)(1)(1)=6
. Đẳng thức được thỏa mãn. Vậy
a=2,b=1,c=1
là một nghiệm.
Kiểm tra tính duy nhất. Việc tìm nghiệm có thể phức tạp hơn nếu ta không có thêm điều kiện. Tuy nhiên, với điều kiện
a
2
=2(b+c)
, việc thử nghiệm với các giá trị nhỏ của
a
cho thấy nghiệm
a=2,b=1,c=1
là một nghiệm hợp lệ. Việc chứng minh tính duy nhất của nghiệm này cần thêm các kỹ thuật toán học nâng cao hơn.