計算題 3 設 x, y, z 為整數且 x + y + z = 3,x³ + y³ + z³ = 3,但 x ≠ 1,y ≠ 1,z ≠ 1,求 x² + y² + z²。
想法: 利用單一變數的整除性
解: 由 y + z = 3 - x 與 y³ + z³ = 3 - x³
⇒ (x - 3) | (x³ - 3),又 (x - 3) | (x³ - 27)
⇒ (x - 3) | 24
以下為了簡化討論,考慮: ∵ 立方數 ≡ -1, 0, 1 (mod 9),∴ x, y, z ≡ 1 (mod 3)
⇒ (x - 3) | 8 ( y, z 亦同; 或者先討論 x )
⇒ { x, y, z } ∈ { 7, 4, -5 }
⇒ (x, y, z) = (4, 4, -5) (次序不拘)
⇒ x² + y² + z² = 57