求证:m^4+4n^4一定可以表示为k个正整数的平方和(k≥3,m,n∈正整数)

1个回答

  • 一、当m=n时,

    m^4+4n^4=5m^4=(m^2)^2+(m^2)^2+(m^2)^2+(m^2)^2+(m^2)^2.

    此时,命题显然成立.

    二、当m、n不等时,

    m^4+4n^4

    =m^4+4(mn)^2+4n^4-4(mn)^2

    =(m^2+2n^2)^2-4(mn)^2

    =[(m^2+2n^2)+2mn][(m^2+2n^2-2mn]

    =[(m^2+2mn+n^2)+n^2][(m^2-2mn+n^2)+n^2]

    =[(m+n)^2+n^2][(m-n)^2+n^2]

    =[(m+n)(m-n)]^2+[(m+n)n]^2+[(m-n)n]^2+(n^2)^2.

    此时,命题也显然成立.

    于是,问题得证.