ÖSSZEFOGLALÓ. Dolgozatunkban egy rögzített negyedrendű Lucas-Lehmer sorozatra megállapítjuk, hogy nem adható meg hozzá diofantikus számhármas. A másodrendű sorozatoknál alkalmazott módszerek itt is használhatók, mert a LucasLehmer sorozatok a másodrendűek számos tulajdonságát megöröklik.ABSTRACT. In this paper, we state that there does not exist diophantine triple for a given Lucas-Lehmer sequence. The methods applied for binary sequences can be used here, too, because the Lucas-Lehmer sequences inherit many properties of the recurrences of order two.
BevezetésDiofantikus szám n-esen olyan < < ⋯ < pozitív egész számokból álló halmazt értünk, melyekre + 1 minden i, j-re négyzetszámot ad. A kérdést az ókorban racionális számokra tekintették, Diofantosz találta az első ilyen számnégyest: 1/16, 33/16, 17/4 és 105/16.A problémát négyzetszámok helyett egy adott lineáris rekurzív sorozat elemeire vizsgálták az = 3 esetben. Florian Luca és Szalay László [2] bebizonyították, hogy a Fibonacci sorozathoz nem adható meg diofantikus számhármas, azaz nincsenek olyan 0 < < < egészek, hogy + 1 = , + 1 = és + 1 = volna valamely x, y és z indexekre. Szintén az ő eredményük [3], hogy a Fibonacci-sorozat asszociáltjához, a Lucassorozathoz egyetlen ilyen hármas létezik: = 1 , = 2 és = 3 . A nevezett két szerző, valamint Clemens Fuchs [1] megadtak egy szükséges és elégséges feltételt arra, hogy egy nem degenerált másodrendű sorozathoz végtelen sok hármas létezzen.
Probléma és megoldásaMi a problémát bizonyos fajta negyedrendű sorozatokra vizsgáljuk. A Lucas-Lehmer sorozaton olyan negyedrendű sorozatot értünk, melynek rekurziójában az n-edik tag csak az − 2 -edik és az − 4 -edik függvénye, és a kezdőelemekre is teszünk megszorításokat. Egész pontosan legyenek = 0 , = 1 , valamint és tetszőleges egész számok, továbbá ≥ 4 esetén = + ! " , ahol A és B adott egész együtthatók.