B
において、
の両方が有理数の平方数でないのに、解をもつ条件
A
の両辺を
で割り、
と置くと、
B
よって、式Aが有理数解をもつことと式Bが有理数解をもつことは同値であるから、式Aが有理数解をもつための必要十分条件は、式Bが有理数をもつことである。すなわち、式Aは
が有理数の平方数となるような有理数pが存在するならば、有理数解をすなわち自然数解を持つ。
式Bにp=1を代入すると、
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よって、
が平方数であるときは、解をもつ。例えば、
や
ときなどである。
,![]()
前者も後者も
を解として持つ。前者は、このほか
などを解として持ち、後者も
などを解として持つ。
式Bにp=2を代入すると、
![]()
よって、![]()
が平方数ならば、式Aは解を持つ。例は、
![]()
などである。
![]()
![]()
![]()
![]()
それぞれの解を順に一つずつあげると、
である。
Aにおける証明から
,
,
は正の有理数解を一つも持たないことがわかる。
また、@における証明から
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も正の有理数解を持たない。言い換えれば、任意の有理数pに対して、
は有理数の平方数にならない、ということである。