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[第1段]:x^3+y^3=x^2+42xy+y^2 …@ の両辺はxとyの対称式だから、
(x,y) の存在性の考察や、もし (x,y) が存在するとしたときに (x,y) を求める考察では、x≧y≧1 としても一般性は失わない。
仮に、@ を満たすような正の整数の組 (x,y) が存在するとする。
1):x=y=1 とすると、@ の等号は成り立たないから (1,1) は不適。
2):(x,y)=(2,1) とすると、同様に、@ の等号は成り立たず (2,1) は不適。
3):(x,y)=(2,2) とすると、同様に、@ の等号は成り立たず (2,2) は不適。
4):x≧3、y=1 のとき。このとき、@ から x^3=x^2+42x だから、x≠0 から x^2−x=42。従って、x(x−1)=42 となる。
故に、x=7。逆に (x,y)=(7,1) は @ を満たす。故に、(x,y)=(7,1) は適する。
[第2段]、5):x≧3、y≧2 のとき。m=x+y とおく。x^3+y^3=m(x^2−xy+y^2) で、x^2−xy+y^2>0 だから、@ から、
m=(x^2+42xy+y^2)/(x^2−xy+y^2)=1+43xy/(x^2−xy+y^2) …A
で x^2−xy+y^2≧xy>x,y、従って x^2−xy+y^2 は2正整数 x,y のどちらをも割り切らない。
故に、x^2−xy+y^2 は 素数43 か 43x か 43y か 43xy のどれかを割り切る。