A 327. Les nombres prospères
Solution de Michel Lafond
L’équation diophantienne (E) 8 a2 + 1 = b2 possède une infinité de solutions.
En effet :
Supposons : 8 a12 + 1 = b12 et 8 a22 + 1 = b22 avec b1 b2 8 a1 a2 = 3 (H) Cette hypothèse est vraie pour a1 = 1, b1 = 3 et a2 = 6, b2 = 17.
Posons a3 = 6 a2 a1 et b3 = 6 b2 b1. On a alors : 8 a32
+ 1 = 8 (6 a2 a1)2 + 1 = 8 (36 a22 12 a1 a2 + a12
) + 1
8 a32 + 1 = 36 8 a22 12 8 a1 a2 + 8 a12 + 1 = 36 (b22 1) 12 (b1 b2 3) + b12
. 8 a32
+ 1 = 36 b22 12 b1 b2 + b12
= (6 b2 b1)2 = b32
8 a32
+ 1 = b32
(1)
Et aussi : b2 b3 8 a2 a3 = b2 (6 b2 b1) 8 a2 (6 a2 a1) = 6 b22 48 a22 b1 b2 + 8 a1a2 . b2 b3 8 a2 a3 = 6 (b22 8 a22
) (b1 b2 8 a1a2 ) = 6 1 3 = 3 b2 b3 8 a2 a3 = 3 (2)
D’après (1) et (2), (H) est vérifiée au rang suivant, la récurrence fonctionne, ce qui donne par itérations une infinité de solutions pour (E).
Or 8 a2 et b2 sont évidemment prospères, et ils sont consécutifs.