开立方计算器 3√的计算公式计算器
你是否对这样一个问题感到好奇:
一个神秘的数学等式x³+y³+z³=某个常数,它的整数解是什么?特别是当这个常数等于3时。
你可能会立刻想到:
答案是x、y、z都等于1。
如果你再深入思考几步,你会发现4、4、-5也是这等式的一组解。
注意,这里我们只提到了前两组解。那么,你是否有想过第三组解呢?
早在1953年,数学家Louis Mordell就对此产生了疑问:这第三组解是否存在?
近日,这一疑问终于有了答案。
但请注意,千万不要试图通过编写穷举法程序来找答案,因为这三个数远远超出了长整型的范围。实际上,数学家们运用了强大的计算能力,动用了多达40万台电脑才找到答案。
令人欣喜的是,这两位数学家还将他们的程序代码开源了,让更多人可以参与到数学的探索中。
他们并非盲目搜索。数学的力量就在于此:它为我们提供算法,告诉我们搜索的范围,从而大大缩小了搜索的空间。
每次发现一个正整数能否表示为三个整数的立方之和(x³+y³+z³=k),都会在数学界引起不小的轰动。
这个问题看似简单,但实际上已经困扰了数学界很久。
三个立方数的和
1992年,数学家Roger Heath-Brown提出了一个重要猜想。对于正整数k,如果k除以9的余数不是4或5(即k不等于9n±4),那么k就可以表示为三个整数的立方之和。
而且,对于每一个k,都有无穷多组整数解等待我们去发现。
在k小于100的情况下,直到2019年之前,只有k=33和k=42没有找到整数解。
2019年的突破性进展是:
k=33的解为:33 = 87528³ + (-62239)³ + (-07040)³
同年9月,两位名叫Andrew Sutherland和Andrew Booker的科学家在麻省理工和布里斯托大学找到了k=42的答案:
42 = (-075974)³ + 817515³ + 335631³
当时,菲尔兹奖得主Timothy Gowers也为之转推并表示祝贺。
虽然我们已经找到了所有小于100的k的解,但在几十年间却一直没有找到k=3的新解。许多人开始怀疑是否存在所谓的新解,以及Heath-Brown的猜想是否正确。
然而就在找到k=42的答案后不久,这两位科学家意外地发现了k=3的第三组整数解为:
3 = ³ + (-)³ + (-3327032)³
数学化简的智慧
为了寻找k=42和k=3的解,两位科学家从现有算法开始着手,将立方和公式转化为更容易求解的形式。