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Euler's sum of powers conjecture

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4493: 2604: 3120: 1567: 786: 1085: 2174: 2785: 418: 2768: 850: 2163: 2599:{\displaystyle {\begin{aligned}a^{3}(a^{3}+b^{3})^{3}&=b^{3}(a^{3}+b^{3})^{3}+a^{3}(a^{3}-2b^{3})^{3}+b^{3}(2a^{3}-b^{3})^{3}\\a^{3}(a^{3}+2b^{3})^{3}&=a^{3}(a^{3}-b^{3})^{3}+b^{3}(a^{3}-b^{3})^{3}+b^{3}(2a^{3}+b^{3})^{3}\end{aligned}}} 1341: 3417: 3115:{\displaystyle {\begin{aligned}144^{5}&=27^{5}+84^{5}+110^{5}+133^{5}\\72^{5}&=19^{5}+43^{5}+46^{5}+47^{5}+67^{5}\\94^{5}&=21^{5}+23^{5}+37^{5}+79^{5}+84^{5}\\107^{5}&=7^{5}+43^{5}+57^{5}+80^{5}+100^{5}\end{aligned}}} 781:{\displaystyle {\begin{aligned}x_{1}&=\lambda (1-(a-3b)(a^{2}+3b^{2}))\\x_{2}&=\lambda ((a+3b)(a^{2}+3b^{2})-1)\\x_{3}&=\lambda ((a+3b)-(a^{2}+3b^{2})^{2})\\x_{4}&=\lambda ((a^{2}+3b^{2})^{2}-(a-3b))\end{aligned}}} 2625: 3272: 185: 2790: 423: 1434: 1168: 1680: 2630: 2179: 1549: 3954: 411: 1926: 1080:{\displaystyle {\begin{aligned}144^{5}&=27^{5}+84^{5}+110^{5}+133^{5}\\14132^{5}&=(-220)^{5}+5027^{5}+6237^{5}+14068^{5}\\85359^{5}&=55^{5}+3183^{5}+28969^{5}+85282^{5}\end{aligned}}} 855: 1812: 260: 847:. This was published in a paper comprising just two sentences. A total of three primitive (that is, in which the summands do not all have a common factor) counterexamples are known: 1175: 3291: 818: 3159: 4194: 89: 3124:(Lander & Parkin, 1966); (Lander, Parkin, Selfridge, smallest, 1967); (Lander, Parkin, Selfridge, second smallest, 1967); (Sastry, 1934, third smallest). 1346: 1104: 4478: 1864: 4343: 1578: 4388: 1488: 1558:
by a direct computer search using techniques suggested by Elkies. This solution is the only one with values of the variables below 1,000,000.
4403: 4160: 3487: 3435: 4022: 39: 4428: 2763:{\displaystyle {\begin{aligned}422481^{4}&=95800^{4}+217519^{4}+414560^{4}\\353^{4}&=30^{4}+120^{4}+272^{4}+315^{4}\end{aligned}}} 4187: 3561: 1593: 4448: 4473: 3850: 4418: 3854: 316:
because no term is isolated on one side of the equation. He also provided a complete solution to the four cubes problem as in
4524: 4519: 4180: 330: 4383: 4336: 3630: 4393: 4373: 4363: 4006: 4305: 4433: 4398: 3430: 1751: 4240: 3731: 3585: 3450: 4378: 4285: 4368: 199: 4225: 2158:{\displaystyle (3a^{2}+5ab-5b^{2})^{3}+(4a^{2}-4ab+6b^{2})^{3}+(5a^{2}-5ab-3b^{2})^{3}=(6a^{2}-4ab+4b^{2})^{3}} 4408: 46: 4529: 4497: 4329: 4166: 4468: 4300: 4260: 4255: 4215: 4310: 3445: 833: 4295: 3440: 4033: 829: 189:
The conjecture represents an attempt to generalize Fermat's Last Theorem, which is the special case
4423: 4280: 4275: 4270: 1917: 1469:. From this initial rational point, one can compute an infinite collection of others. Substituting 4146: 3985: 3971: 3822: 4290: 4265: 4220: 4108: 3801: 3773: 3750: 3699: 3604: 4443: 4413: 1482: 801: 4250: 4143: 4124: 4105: 3483: 3477: 1892: 1832: 1336:{\displaystyle (85v^{2}+484v-313)^{4}+(68v^{2}-586v+10)^{4}+(2u)^{4}=(357v^{2}-204v+363)^{4},} 317: 3686:
Frye, Roger E. (1988), "Finding 95800 + 217519 + 414560 = 422481 on the Connection Machine",
4235: 4127: 3740: 3691: 3594: 3534: 3616: 4010: 3787: 3612: 3412:{\displaystyle 1409^{8}=90^{8}+223^{8}+478^{8}+524^{8}+748^{8}+1088^{8}+1190^{8}+1324^{8}} 17: 4453: 4352: 4245: 3455: 2609:
The number 2 100 000 can be expressed as the sum of three cubes in nine different ways.
1584: 1478:
into the identity and removing common factors gives the numerical example cited above.
1441: 1437: 324: 313: 50: 3745: 3726: 3599: 279:(which follows from Fermat's Last Theorem for the third powers), it was disproved for 4513: 4463: 3504: 31: 3703: 3539: 3522: 4458: 3557: 1094:
published a method to construct an infinite sequence of counterexamples for the
1091: 3267:{\displaystyle 568^{7}=127^{7}+258^{7}+266^{7}+413^{7}+430^{7}+439^{7}+525^{7}} 4204: 4003: 3791: 3695: 2168:
A cube as the sum of three cubes can also be parameterized in one of two ways:
42: 4151: 4132: 4113: 3661: 1566: 180:{\displaystyle a_{1}^{k}+a_{2}^{k}+\dots +a_{n}^{k}=b^{k}\implies n\geq k} 4016: 837: 54: 4172: 3796: 3754: 3608: 1172:
A particular case of Elkies' solutions can be reduced to the identity
1087:(Lander & Parkin, 1966); (Scher & Seidl, 1996); (Frye, 2004). 1859:, there are many known solutions. Some of these are listed below. 1429:{\displaystyle u^{2}=22030+28849v-56158v^{2}+36941v^{3}-31790v^{4}.} 293:. It is unknown whether the conjecture fails or holds for any value 3836: 1163:{\displaystyle 20615673^{4}=2682440^{4}+15365639^{4}+18796760^{4}.} 4037: 4028: 3688:
Proceedings of Supercomputing 88, Vol.II: Science and Applications
4321: 1675:{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}a_{i}^{k}=\sum _{j=1}^{m}b_{j}^{k}} 4325: 4176: 3792:"Euler's and Fermat's last theorems, the Simpsons and CDC6600" 312:
involving sums of four fourth powers; this, however, is not a
3523:"Counterexample to Euler's conjecture on sums of like powers" 1831:
The special case may be described as the problem of giving a
3837:"A Table of Fifth Powers equal to Sums of Five Fifth Powers" 1868: 1544:{\displaystyle 95800^{4}+217519^{4}+414560^{4}=422481^{4}} 3949:{\displaystyle a^{6}+b^{6}+c^{6}+d^{6}+e^{6}=x^{6}+y^{6}} 4098: 3725:
Lander, L. J.; Parkin, T. R.; Selfridge, J. L. (1967).
406:{\displaystyle x_{1}^{3}+x_{2}^{3}=x_{3}^{3}+x_{4}^{3}} 4099:
EulerNet: Computing Minimal Equal Sums Of Like Powers
4029:
A Table of Fifth Powers equal to a Fifth Power (2009)
3857: 3479:
The Genius of Euler: Reflections on His Life and Work
3294: 3162: 2788: 2628: 2177: 1929: 1754: 1596: 1491: 1349: 1178: 1107: 853: 804: 421: 333: 202: 92: 836:
in 1966 when, through a direct computer search on a
3851:The Smallest Solutions to the Diophantine Equation 3774:"MathWorld : Diophantine Equation--3rd Powers" 4094:< 250000 found with a distributed Boinc project 3957:, Mathematics of Computation, v. 72, p. 1054 (See 3948: 3849:Giovanni Resta and Jean-Charles Meyrignac (2002). 3720: 3718: 3716: 3714: 3712: 3411: 3266: 3114: 2762: 2598: 2157: 1806: 1674: 1543: 1428: 1335: 1162: 1079: 812: 780: 405: 254: 179: 3516: 3514: 2770:(R. Frye, 1988); (R. Norrie, smallest, 1911). 1835:of a perfect power into few like powers. For 1807:{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}a_{i}^{k}=b^{k}} 4337: 4188: 3986:"MathWorld: Diophantine Equation--8th Powers" 3972:"MathWorld: Diophantine Equation--7th Powers" 3823:"MathWorld: Diophantine Equation--5th Powers" 8: 3552: 3550: 3458:, a list of related conjectures and theorems 1485:found the smallest possible counterexample 3768: 3766: 3764: 327:1729. The general solution of the equation 272:Although the conjecture holds for the case 72:th powers of positive integers is itself a 4344: 4330: 4322: 4195: 4181: 4173: 4167:A simple explanation of Euler's Conjecture 4038:All solutions of the Diophantine equation 255:{\displaystyle a_{1}^{k}+a_{2}^{k}=b^{k},} 167: 163: 3940: 3927: 3914: 3901: 3888: 3875: 3862: 3856: 3744: 3598: 3538: 3403: 3390: 3377: 3364: 3351: 3338: 3325: 3312: 3299: 3293: 3258: 3245: 3232: 3219: 3206: 3193: 3180: 3167: 3161: 3102: 3089: 3076: 3063: 3050: 3033: 3019: 3006: 2993: 2980: 2967: 2950: 2936: 2923: 2910: 2897: 2884: 2867: 2853: 2840: 2827: 2814: 2797: 2789: 2787: 2750: 2737: 2724: 2711: 2694: 2680: 2667: 2654: 2637: 2629: 2627: 2586: 2576: 2563: 2547: 2534: 2524: 2511: 2498: 2485: 2475: 2462: 2449: 2432: 2422: 2406: 2393: 2379: 2369: 2356: 2340: 2327: 2317: 2301: 2288: 2275: 2265: 2252: 2239: 2222: 2212: 2199: 2186: 2178: 2176: 2149: 2139: 2111: 2092: 2082: 2054: 2035: 2025: 1997: 1978: 1968: 1940: 1928: 1798: 1785: 1780: 1770: 1759: 1753: 1666: 1661: 1651: 1640: 1627: 1622: 1612: 1601: 1595: 1583:In 1967, L. J. Lander, T. R. Parkin, and 1535: 1522: 1509: 1496: 1490: 1417: 1401: 1385: 1354: 1348: 1324: 1299: 1280: 1258: 1233: 1214: 1189: 1177: 1151: 1138: 1125: 1112: 1106: 1067: 1054: 1041: 1028: 1011: 997: 984: 971: 958: 932: 918: 905: 892: 879: 862: 854: 852: 805: 803: 744: 734: 718: 692: 675: 665: 649: 602: 576: 560: 516: 496: 480: 430: 422: 420: 397: 392: 379: 374: 361: 356: 343: 338: 332: 243: 230: 225: 212: 207: 201: 157: 144: 139: 120: 115: 102: 97: 91: 1817:(under the conditions given above) then 1579:Lander, Parkin, and Selfridge conjecture 1565: 3727:"A Survey of Equal Sums of Like Powers" 3468: 3137:As of 2002, there are no solutions for 3662:"Sums of Three Fourth Powers (Part 1)" 1570:One interpretation of Plato's number, 1101:case. His smallest counterexample was 3521:Lander, L. J.; Parkin, T. R. (1966). 27:Disproved conjecture in number theory 7: 4004:A Collection of Algebraic Identities 3666:A Collection of Algebraic Identities 828:Euler's conjecture was disproven by 4404:Euler's continued fraction formula 4147:"Diophantine Equation--4th Powers" 4109:"Euler's Sum of Powers Conjecture" 840:, they found a counterexample for 25: 4429:Euler's pump and turbine equation 3746:10.1090/S0025-5718-1967-0222008-0 3600:10.1090/S0025-5718-1988-0930224-9 4492: 4491: 4449:Euler equations (fluid dynamics) 4439:Euler's sum of powers conjecture 1745:, the conjecture states that if 308:Euler was aware of the equality 53:in 1769. It states that for all 4036:, J.-C. Meyrignac, U. Beckert, 3804:from the original on 2021-12-11 3540:10.1090/S0002-9904-1966-11654-3 3144:whose final term is ≀ 730000. 4389:Euler–Poisson–Darboux equation 2583: 2553: 2531: 2504: 2482: 2455: 2429: 2399: 2376: 2346: 2324: 2294: 2272: 2245: 2219: 2192: 2146: 2101: 2089: 2044: 2032: 1987: 1975: 1930: 1702:are positive integers for all 1321: 1289: 1277: 1267: 1255: 1223: 1211: 1179: 955: 945: 771: 768: 753: 741: 711: 708: 681: 672: 642: 636: 621: 618: 591: 582: 553: 550: 535: 532: 505: 502: 473: 470: 455: 446: 164: 64:greater than 1, if the sum of 1: 3505:"Euler's Extended Conjecture" 3476:Dunham, William, ed. (2007). 4419:Euler's four-square identity 3436:Prouhet–Tarry–Escott problem 80:is greater than or equal to 4474:Euler–Bernoulli beam theory 3503:Titus, III, Piezas (2005). 4546: 4128:"Euler Quartic Conjecture" 3732:Mathematics of Computation 3586:Mathematics of Computation 3451:Generalized taxicab number 1576: 820:are any rational numbers. 813:{\displaystyle {\lambda }} 4487: 4384:Euler–Mascheroni constant 4359: 4211: 4169:at Maths Is Good For You! 4163:at library.thinkquest.org 4017:Equal Sums of Like Powers 3696:10.1109/SUPERC.1988.74138 3660:Piezas III, Tito (2010). 4434:Euler's rotation theorem 3482:. The MAA. p. 220. 18:Euler quartic conjecture 4394:Euler–Rodrigues formula 4374:Euler–Maclaurin formula 4364:Euler–Lagrange equation 1738:. In the special case 4469:Euler number (physics) 4399:Euler–Tricomi equation 4023:Math Games, Power Sums 3950: 3431:Jacobi–Madden equation 3413: 3268: 3116: 2764: 2600: 2159: 1808: 1775: 1676: 1656: 1617: 1574: 1545: 1430: 1337: 1164: 1081: 814: 782: 407: 256: 181: 49:. It was proposed by 4525:Disproved conjectures 4520:Diophantine equations 4409:Euler's critical load 4379:Euler–Maruyama method 4231:Euler's sum of powers 4015:Jaroslaw Wroblewski, 3951: 3527:Bull. Amer. Math. Soc 3446:Pythagorean quadruple 3414: 3269: 3117: 2765: 2601: 2160: 1809: 1755: 1677: 1636: 1597: 1587:conjectured that if 1569: 1546: 1431: 1338: 1165: 1082: 815: 783: 408: 257: 182: 47:Fermat's Last Theorem 4369:Euler–Lotka equation 3855: 3690:, pp. 106–116, 3292: 3276:(M. Dodrill, 1999). 3160: 2786: 2626: 2175: 1927: 1752: 1594: 1489: 1347: 1176: 1105: 851: 802: 419: 331: 310:59 + 158 = 133 + 134 200: 90: 1918:Srinivasa Ramanujan 1790: 1671: 1632: 402: 384: 366: 348: 235: 217: 149: 125: 107: 4221:Chinese hypothesis 4161:Euler's Conjecture 4144:Weisstein, Eric W. 4125:Weisstein, Eric W. 4106:Weisstein, Eric W. 4009:2011-10-01 at the 3946: 3790:(March 24, 2018). 3421:(S. Chase, 2000). 3409: 3264: 3112: 3110: 2760: 2758: 2596: 2594: 2155: 1804: 1776: 1672: 1657: 1618: 1575: 1541: 1426: 1333: 1160: 1077: 1075: 810: 778: 776: 403: 388: 370: 352: 334: 252: 221: 203: 177: 135: 111: 93: 36:Euler's conjecture 4507: 4506: 4319: 4318: 4002:Tito Piezas III, 3489:978-0-88385-558-4 3441:Beal's conjecture 1902:This is the case 1572:3Âł + 4Âł + 5Âł = 6Âł 16:(Redirected from 4537: 4495: 4494: 4424:Euler's identity 4346: 4339: 4332: 4323: 4271:Ono's inequality 4197: 4190: 4183: 4174: 4157: 4156: 4138: 4137: 4119: 4118: 3990: 3989: 3982: 3976: 3975: 3968: 3962: 3955: 3953: 3952: 3947: 3945: 3944: 3932: 3931: 3919: 3918: 3906: 3905: 3893: 3892: 3880: 3879: 3867: 3866: 3847: 3841: 3840: 3833: 3827: 3826: 3819: 3813: 3812: 3810: 3809: 3784: 3778: 3777: 3770: 3759: 3758: 3748: 3722: 3707: 3706: 3683: 3677: 3676: 3674: 3672: 3657: 3651: 3650: 3627: 3621: 3620: 3602: 3593:(184): 825–835. 3582: 3554: 3545: 3544: 3542: 3518: 3509: 3508: 3500: 3494: 3493: 3473: 3418: 3416: 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Index

Euler quartic conjecture
number theory
disproved
conjecture
Fermat's Last Theorem
Leonhard Euler
integers
counterexample
Plato's number
taxicab number
L. J. Lander
T. R. Parkin
CDC 6600
Noam Elkies
elliptic curve
rational point
Roger Frye

Lander, Parkin, and Selfridge conjecture
John Selfridge
partition
OEIS
A347773
Plato's number
Srinivasa Ramanujan
Jacobi–Madden equation
Prouhet–Tarry–Escott problem
Beal's conjecture
Pythagorean quadruple
Generalized taxicab number

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