问题 解答题
设a、b、c、d是四个整数,且使得m=(ab+cd)2-
1
4
(a2+b2-c2-d2)2
是一个非零整数,求证:|m|一定是个合数.
答案

要证明|m|是合数,只要能证出|m|=p•q,p•q均为大于1的正整数即可.证明:m=(ab+cd)2-

1
4
(a2+b2-c2-d2)

=[ab+cd+

1
2
(a2+b2-c2-d2)][ab+cd-
1
2
(a2+b2-c2-d2)

=

1
4
[2ab+2cd+a2+b2-c2-d2][2ab+2cd-a2-b2+c2+d2]

=

1
4
[(a+b)2-(c-d)2][(c+d)2-(a-b)2]

=

1
4
(a+b+c-d)(a+b-c+d)(c+d+a-b)(c+d-a+b)

因为m是非零整数,则

1
4
(a+b+c-d)(a+b-c+d)(c+d+a-b)(c+d-a+b)是非零整数.

由于四个数a+b+c-d,a+b-c+d,a-b+c+d,-a+b+c+d的奇偶性相同,乘积应被4整除,

所以四个数均为偶数.

所以可设a+b+c-d=2m1,a+b-c+d=2m2,a-b+c+d=2m3,-a+b+c+d=2m4,其中m1,m2,m3,m4均为非零整数.

所以m=

1
4
(2m1)(2m2)(2m3)(2m4)=4m1m2m3m4

所以|m|=4|m1m2m3m4|≠0,

所以|m|是一个合数.

填空题
判断题