Hola,
A ver qué os parece esta variante. Me temo que en ésta no hay contraejemplos…

Dados \( a,b \) enteros, coprimos ý \( b \) par. Sostengo que si "\( \alpha \)" es entero;
no es posible: \( \pmb{\alpha^{2n}\,=\,a^4+b^4+3a^2b^2} \)
Demostración:
Tenemos: \( \alpha^{2n}=(a^2+b^2)^2+a^2b^2\,\,\wedge\,\,\alpha^{2n}-(a^2+b^2)^2=a^2b^2 \) . Al ser \( a^2b^2 \) el resultado de " \( Impar^2-Impar^2 \) " , deberá ser par como mínimo de magnitud 8; por lo que "\( b \)" deberá ser par como mínimo de magnitud 4.
Si \( \alpha^{2n}=\Delta \) , para \( \Delta=B^2-4AC \) , el discriminante de una ecuación bicuadrática de coeficientes y resultado enteros: \( Ac^4+Bc^2+C=0 \) ; siempre podrá decirse que se trata de: \( c^4+(a^2+b^2)c^2-\dfrac{a^2b^2}{4}=0\,\,\wedge\,\,\Delta=(a^2+b^2)^2-4(1)(\dfrac{-a^2b^2}{4}) \) . Supongamos, sin perder generalidad, que "\( c \)" es impar; dado que \( B\,\wedge\,\sqrt[ ]{\Delta} \) son impares.
Luego:
\( c^2(c^2+a^2+b^2)=\dfrac{a^2b^2}{4}\,\,\wedge\,\,\displaystyle\frac{a^2b^2}{4c^2}=c^2+a^2+b^2 \)
Si llamo ahora: \( d^2=c^2+a^2+b^2 \) , tendré:
\( a^2b^2=4c^2d^2\quad\wedge\quad d^2-c^2=a^2+b^2 \)
Como \( c^2 \) divide a \( a^2b^2 \) , no puede dividir a \( a^2+b^2 \) , que es coprimo con \( a^2b^2 \) ; luego no puede dividir a \( d^2 \) . Por otra parte como \( d^2 \) es mayor que \( b^2 \) y \( a^2 \) , y \( a^2 \) debe ser mayor en correspondencia que \( c^2 \) ; entonces no pierdo generalidad si establezco que:
\( a=a_1a_2 \)
\( b=b_1b_2 \)
\( c=a_1b_1 \)
\( d=a_2\color{red}(2b_2)\color{black} \)
, considerando, por ejemplo, á \( b_2 \)
como el factor par de \( \color{red}d\color{black} \)
Luego si: \( d^2-b^2\,=\,a^2+c^2 \) ; entonces:
\( a_2^2\color{red}4b_{2}^2\color{black}-b_1^2\color{red}4b_{2}^2\color{black}=a_1^2a_2^2+a_1^2b_1^2 \)
\( \color{red}4b_{2}^2\color{black}(a_2^2-b_1^2)=a_1^2(a_2^2+b_1^2) \)
Y : \( a_1^2\mid a_2^2-b_1^2\,\,\wedge\,\,\color{red}4b_{2}^2\color{black}\,\mid\,a_2^2+b_1^2 \)
De esta manera:
\( a_2^2-b_1^2=ka_1^2 \)
\( a_2^2+b_1^2=\color{red}4kb_{2}^2\color{black} \) \( \wedge \)
(NO):
\( \color{red}4k^2a_1^2b_{2}^2\color{black}=a_2^4-b_1^4 \)
Pero esto equivale a decir que un cuadrado entero puede ser el resultado de la diferencia entre dos cuartas potencias enteras y coprimas entre sí; que es una generalización del caso n = 4 del UTF que sabemos que es falso.
Un saludo,
NO ES CORRECTO. Ver Respuestas hasta 31