• 证明正三角形的三个顶点(整数)不能画在格点上面


    设等边三角形三个顶点坐标 (0,0) (a,b) (c,d)

    三边相等得 L  =  a^2 + b^2  =  c^2 + d^2  =  (a-b)^2 + (c-d)^2

                   =  a^2 + b^2 + c^2 + d^2 - 2ac - 2bd

    化解可得  L=2ac+2bd

    设 (a,b,c,d)的最大公约数为B

    a'=a/B   b'=b/B   c'=c/B

    (1)那么(a',b',c',d')最大公约数为 1 (a',b',c',d'中必有奇数)

    (2)有L'  =  a'^2 + b'^2  =  c'^2 + d'^2  =  (a'-b')^2 + (c'-d')^2

                =  a'^2 + b'^2 + c'^2 + d'^2 - 2a'c' - 2b'd' = 2(ac+bd)

          则L'必为偶数

          因为a'和b' ,c'和d'同奇偶,所以a',b',或c',d'为奇数;

          (一个奇数2x+1的平方,(2x+1)^2=4*x^2 + 4*x +1 被4除余1)

          所以 a'^2,b'^2或c'^2,d'^2 被4除余1;

          因为 L'  =  a'^2 + b'^2  =  c'^2 + d'^2

          所以 L'被4除余2;

          设 a' ,b'为奇数

          1. c',d'也为奇数

          那么L'=(a'-b')^2 + (c'-d')^2 被4除余0,矛盾排除;

          2.c',d'为偶数

          那么L'=c'^2 + d'^2被4除余0,矛盾排除;

      综上所述正三角形的三个顶点不能画在格点上面(所有坐标为整数)

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