丟番圖方程又名
不定方程、
整係數多項式方程,是變數僅容許是整數的多項式等式;即形式如

,其中所有的a
j、b
j和c均是整數,若其中能找到一組整數解m
1,m
2...m
n者則稱之有整數解。
丟番圖問題有數條等式,其數目比未知數的數目少;丟番圖問題要求找出對所有等式都成立的整數組合。對丟番圖問題的數學研究稱為
丟番圖分析。
3世紀希臘數學家亞歷山大城的丟番圖曾對這些方程進行研究。
丟番圖方程的例子有貝祖等式、勾股定理的整數解、四平方和定理和費馬最後定理等。
一次不定方程
丟番圖分析
有解答嗎?
除了一些顯然易見的解答外,還有哪些解答?
解答的數目是有限還是無限?
理論上,所有解答是否都能找到?
實際上能否計算出所有解答?
經典問題
1900年,希爾伯特提出丟番圖問題的可解答性為他的23個問題中的第10題。1970年,一個數理邏輯的結果馬蒂雅謝維奇定理(Matiyasevich's theorem)說明:一般來說,丟番圖問題都是不可解的。更精確的說法是,不可能存在一個演算法能夠判定任何丟番圖方程式否有解,甚至,在任何相容於皮亚诺算數的系統當中,都能具體構造出一個丟番圖方程,使得沒有任何辦法可以判斷它是否有解。
希爾伯特第十問題
丟番圖集是遞歸可枚舉集。
常用的方法有無窮遞降法和哈賽原理。
丟番圖逼近研究了變數為整數,但係數可為無理數的不等式。