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Integer Points on A^4+B^4+38809*C^4=D^4


[2026.05.05]A^4+B^4+38809*C^4=D^4の整点


■Diophantine Equation
       A^4+B^4+n^2*C^4=D^4 ----------(1)
を満たす自明でない整数の組(A,B,C,D) (ただし A*B*C*D!=0かつgcd(A,B,C,D)=1)を探す。

以下では、Elkiesの論文(参考文献[1])の方法によって、(1)を満たす整数の組(A,B,C,D)を探す。

■(1)およびD!=0より、r=A/D,s=B/D.t=C/Dとすると、
       r^4+s^4+n^2*t^4=1 ----------(2)
つまり、(2)を満たす有理数の組(r,s,t)を見つければ良い。

(3)で、r=x+y,s=x-yとすると、
       2*(x^4+6*x^2*y^2+y^4)+n^2*t^4=1 ----------(3)
となる。

ここで、ある有理数uに対して、
       r=x+y, s=x-y ----------(4)
       ±(u^2+2)*y^2=-(3*u^2-8*u+6)*x^2-2*(u^2-2)*x-2*u ----------(5a±)
       ±n*(u^2+2)*t^2=4*(u^2-2)*x^2+8*u*x+(2-u^2) ----------(5b±)
を満たす有理数の組(x,y,t,r,s)が存在すれば、(r,s,t)が(2)を満たすことが分かる。

[pari/gpによる計算]
gp > YY2(u,x)
%1 = ((-3*u^2 + 8*u - 6)/(u^2 + 2))*x^2 + ((-2*u^2 + 4)/(u^2 + 2))*x - 2*u/(u^2 + 2)
gp > TT2(n,u,x)
%2 = ((4*u^2 - 8)/(n*u^2 + 2*n))*x^2 + 8*u/(n*u^2 + 2*n)*x + ((-u^2 + 2)/(n*u^2 + 2*n))
gp > 2*(x^4+6*x^2*YY2(u,x)+YY2(u,x)^2)+n^2*TT2(n,u,x)^2
%3 = 1

■2次曲線(5a±),(5b±)は、常にnon-singularである。
2次曲線(5a±)の右辺の判別式は
    4*(u^2-2)^2-4*3*u^2-8*u+6)*(2*u)=4*(u^2-4*u+2)*(u^2-2*u+2)
となり、有理数の根を持たないので、任意の有理数uについて、non-singularである。

同様に、2次曲線(5b±)の右辺の判別式は
    (8*u)^2-4*4*(u^2-2)*(2-u-2)=16*u^4+64=16*(u^2-2*u+2)*(u^2+2*u+1)
となり、有理数の根を持たないので、任意の有理数uについて、non-singularである。

■方程式系(4),(5a±),(5b±)は、involution τ:(u,x,y,t)→(2/u,-x,y,-t)で不変であることが分かる。
[Pari/GPによる計算]
gp > YY2(u,x)
%1 = ((-3*u^2 + 8*u - 6)/(u^2 + 2))*x^2 + ((-2*u^2 + 4)/(u^2 + 2))*x - 2*u/(u^2 + 2)
gp > TT2(n,u,x)
%2 = ((4*u^2 - 8)/(n*u^2 + 2*n))*x^2 + 8*u/(n*u^2 + 2*n)*x + ((-u^2 + 2)/(n*u^2 + 2*n))
gp > 2*(x^4+6*x^2*YY2(u,x)+YY2(u,x)^2)+n^2*TT2(n,u,x)^2
time = 1 ms.
%3 = 1
τ:(u,x,t)→(2/u.-x,-t)の変換で方程式系(5a±),(5b±)の有理数解(x,y,t)の集合は不変であるので、uの分子は0でない偶数,uの分母は正の奇数として良い。

■以下では、n=197とする。

■有理数uの高さが小さいものから、順に調べる。
例えば、有理数uの高さが200以下の範囲で、uの分子が偶数、uの分母が奇数であり、2つの2次曲線(5a+)と(5b±)が共に有理点を持つようなuを選択すると、 以下のように166個のuが抽出される。
[pari/gpによる計算]
> PP(197,1,200);
**u= -200/189 ; tau(u)= -189/100 ; -636726*x^2 - 111442*y^2 + 62884*x*z + 75600*z^2
; C5a (-24399/189862 : -135789/189862 : 1)  C5b (-77619/227171 : 16801/227171 : 1)
**u= -196/13 ; tau(u)= -13/98 ; -136646*x^2 - 38754*y^2 - 76156*x*z + 5096*z^2
; C5a (431/9670 : 5573/29010 : 1)  C5b (-4777/7251 : 1603/21753 : 1)
**u= -192/95 ; tau(u)= -95/96 ; -310662*x^2 - 54914*y^2 - 37628*x*z + 36480*z^2
; C5a (-152715/572866 : 382125/572866 : 1)  C5b (-27913/12894 : -1580/6447 : 1)
**u= -192/113 ; tau(u)= -113/96 ; -360774*x^2 - 62402*y^2 - 22652*x*z + 43392*z^2
; C5a (-75/1354 : -1131/1354 : 1)  C5b (-368663/227358 : 20228/113679 : 1)
**u= -192/121 ; tau(u)= -121/96 ; -384294*x^2 - 66146*y^2 - 15164*x*z + 46464*z^2
; C5a (-251659/684510 : -8683/228170 : 1)  C5b (-220807/52482 : 8324/26241 : 1)
**u= -192/181 ; tau(u)= -181/96 ; -585174*x^2 - 102386*y^2 + 57316*x*z + 69504*z^2
; C5a (10337/47002 : 34073/47002 : 1)  C5b (-802177/39157522 : -807444/19578761 : 1)
**u= -188/115 ; tau(u)= -115/94 ; -358342*x^2 - 61794*y^2 - 17788*x*z + 43240*z^2
; C5a (-3926/3075979 : -7721210/9227937 : 1)  C5b (-212077/2916094 : 78020/4374141 : 1)
**u= -184/147 ; tau(u)= -147/92 ; -447606*x^2 - 77074*y^2 + 18724*x*z + 54096*z^2
; C5a (-492420/1755869 : 738708/1755869 : 1)  C5b (-24893/102221 : 6417/102221 : 1)
**u= -184/179 ; tau(u)= -179/92 ; -557302*x^2 - 97938*y^2 + 60452*x*z + 65872*z^2
; C5a (294996/2373871 : -5791844/7121613 : 1)  C5b (-125711/538270 : 53644/807405 : 1)
**u= -180/133 ; tau(u)= -133/90 ; -394854*x^2 - 67778*y^2 + 5956*x*z + 47880*z^2
; C5a (-53872/638803 : 518014/638803 : 1)  C5b (13369/1649793 : 17045/1649793 : 1)
**u= -172/21 ; tau(u)= -21/86 ; -120294*x^2 - 30466*y^2 - 57404*x*z + 7224*z^2
; C5a (-9487/16398 : 409/5466 : 1)  C5b (-292833/38783 : -41083/38783 : 1)
**u= -168/127 ; tau(u)= -127/84 ; -352134*x^2 - 60482*y^2 + 8068*x*z + 42672*z^2
; C5a (1125885/4202366 : 2389671/4202366 : 1)  C5b (-1060601/36166722 : 497704/18083361 : 1)
**u= -164/165 ; tau(u)= -165/82 ; -460518*x^2 - 81346*y^2 + 55108*x*z + 54120*z^2
; C5a (-711442/18700409 : -14858758/18700409 : 1)  C5b (-3214347/135499997 : -6114049/135499997 : 1)
**u= -160/177 ; tau(u)= -177/80 ; -491334*x^2 - 88258*y^2 + 74116*x*z + 56640*z^2
; C5a (48/9257 : 7440/9257 : 1)  C5b (-24917/1776746 : -42720/888373 : 1)
**u= -156/49 ; tau(u)= -49/78 ; -148566*x^2 - 29138*y^2 - 39068*x*z + 15288*z^2
; C5a (-2908/9303 : 2070/3101 : 1)  C5b (67931/50766 : -2080/25383 : 1)
**u= -156/95 ; tau(u)= -95/78 ; -245718*x^2 - 42386*y^2 - 12572*x*z + 29640*z^2
; C5a (-4570/3954249 : 1102490/1318083 : 1)  C5b (-79747/1264654 : 7860/632327 : 1)
**u= -152/15 ; tau(u)= -15/76 ; -88902*x^2 - 23554*y^2 - 45308*x*z + 4560*z^2
; C5a (4388/135513 : 16120/45171 : 1)  C5b (-61593/118318 : -2932/59159 : 1)
**u= -152/93 ; tau(u)= -93/76 ; -234294*x^2 - 40402*y^2 - 11612*x*z + 28272*z^2
; C5a (1580/261197 : -218192/261197 : 1)  C5b (-86057/242159 : 16581/242159 : 1)
**u= -152/165 ; tau(u)= -165/76 ; -433302*x^2 - 77554*y^2 + 62692*x*z + 50160*z^2
; C5a (10820/29361 : 4220/9787 : 1)  C5b (-7627/302389 : 14745/302389 : 1)
**u= -148/87 ; tau(u)= -87/74 ; -214134*x^2 - 37042*y^2 - 13532*x*z + 25752*z^2
; C5a (-38014/394937 : 324910/394937 : 1)  C5b (-688315/6800018 : 78984/3400009 : 1)
**u= -148/93 ; tau(u)= -93/74 ; -227718*x^2 - 39202*y^2 - 9212*x*z + 27528*z^2
; C5a (11157/36290 : -10323/36290 : 1)  C5b (-9947/45263 : 2331/45263 : 1)
**u= -148/177 ; tau(u)= -177/74 ; -463254*x^2 - 84562*y^2 + 81508*x*z + 52392*z^2
; C5a (-227699/1274218 : 60457/115838 : 1)  C5b (-97707/5337845 : -275993/5337845 : 1)
**u= -144/187 ; tau(u)= -187/72 ; -487446*x^2 - 90674*y^2 + 98404*x*z + 53856*z^2
; C5a (99248/347401 : -236956/347401 : 1)  C5b (395177/7726078 : -177396/3863039 : 1)
**u= -140 ; tau(u)= -1/70 ; -59926*x^2 - 19602*y^2 - 39196*x*z + 280*z^2
; C5a (1819/257418 : -34501/25484382 : 1)  C5b (-119/239 : 1/99 : 1)
**u= -140/51 ; tau(u)= -51/70 ; -131526*x^2 - 24802*y^2 - 28796*x*z + 14280*z^2
; C5a (-3403/72122 : -56731/72122 : 1)  C5b (-102171/437186 : 4528/218593 : 1)
**u= -136/21 ; tau(u)= -21/68 ; -80982*x^2 - 19378*y^2 - 35228*x*z + 5712*z^2
; C5a (-117263/209286 : 79/2114 : 1)  C5b (-1473723/1918634 : -100028/959317 : 1)
**u= -136/39 ; tau(u)= -39/68 ; -107046*x^2 - 21538*y^2 - 30908*x*z + 10608*z^2
; C5a (4039/22858 : 72775/251438 : 1)  C5b (-3203/3041 : -5079/33451 : 1)
**u= -136/133 ; tau(u)= -133/68 ; -306326*x^2 - 53874*y^2 + 33764*x*z + 36176*z^2
; C5a (-1438/9801 : -19880/29403 : 1)  C5b (-389117/46180778 : 2860400/69271167 : 1)
**u= -136/177 ; tau(u)= -177/68 ; -436038*x^2 - 81154*y^2 + 88324*x*z + 48144*z^2
; C5a (4799509/12611458 : 6038477/12611458 : 1)  C5b (286791/9527731 : 465761/9527731 : 1)
**u= -132/103 ; tau(u)= -103/66 ; -224694*x^2 - 38642*y^2 + 7588*x*z + 27192*z^2
; C5a (-145/874 : -4571/6394 : 1)  C5b (-3737/91098 : -29740/904473 : 1)
**u= -132/119 ; tau(u)= -119/66 ; -262902*x^2 - 45746*y^2 + 21796*x*z + 31416*z^2
; C5a (103625/747438 : 199681/249146 : 1)  C5b (-92809/184767 : 15451/184767 : 1)
**u= -132/139 ; tau(u)= -139/66 ; -314982*x^2 - 56066*y^2 + 42436*x*z + 36696*z^2
; C5a (-1139/38702 : 521129/657934 : 1)  C5b (10105/135366 : 34252/1150611 : 1)
**u= -128/59 ; tau(u)= -59/64 ; -130454*x^2 - 23346*y^2 - 18844*x*z + 15104*z^2
; C5a (-5802/47329 : 6080/7473 : 1)  C5b (-42243/4102 : 880/879 : 1)
**u= -128/111 ; tau(u)= -111/64 ; -236742*x^2 - 41026*y^2 + 16516*x*z + 28416*z^2
; C5a (66586/682183 : 561280/682183 : 1)  C5b (-27353/307186 : -7272/153593 : 1)
**u= -124/9 ; tau(u)= -9/62 ; -55542*x^2 - 15538*y^2 - 30428*x*z + 2232*z^2
; C5a (2225/36722 : 4001/36722 : 1)  C5b (-252101/319109 : 31497/319109 : 1)
**u= -124/99 ; tau(u)= -99/62 ; -203142*x^2 - 34978*y^2 + 8452*x*z + 24552*z^2
; C5a (37448/112967 : 42842/112967 : 1)  C5b (-16029/56578 : -1888/28289 : 1)
**u= -124/153 ; tau(u)= -153/62 ; -338358*x^2 - 62194*y^2 + 62884*x*z + 37944*z^2
; C5a (-3469/49922 : -393533/549142 : 1)  C5b (538715/7476494 : 1655256/41120717 : 1)
**u= -120/31 ; tau(u)= -31/60 ; -78726*x^2 - 16322*y^2 - 24956*x*z + 7440*z^2
; C5a (457/2982 : -327/994 : 1)  C5b (-122527/420341 : -4905/420341 : 1)
**u= -120/89 ; tau(u)= -89/60 ; -176166*x^2 - 30242*y^2 + 2884*x*z + 21360*z^2
; C5a (-1327/9738 : -2483/3246 : 1)  C5b (217673/29925687 : 351133/29925687 : 1)
**u= -120/133 ; tau(u)= -133/60 ; -277014*x^2 - 49778*y^2 + 41956*x*z + 31920*z^2
; C5a (18185/49182 : 7185/16394 : 1)  C5b (24971/1371219 : -59759/1371219 : 1)
**u= -120/191 ; tau(u)= -191/60 ; -445446*x^2 - 87362*y^2 + 117124*x*z + 45840*z^2
; C5a (12/53 : 8340/11077 : 1)  C5b (319/4254 : 22348/444543 : 1)
**u= -116/187 ; tau(u)= -187/58 ; -423718*x^2 - 83394*y^2 + 112964*x*z + 43384*z^2
; C5a (11911/27046 : 29405/81138 : 1)  C5b (90047/365494 : 512/548241 : 1)
**u= -112/27 ; tau(u)= -27/56 ; -66198*x^2 - 14002*y^2 - 22172*x*z + 6048*z^2
; C5a (530/3083 : 436/3083 : 1)  C5b (-43411/115991 : -4515/115991 : 1)
**u= -112/39 ; tau(u)= -39/56 ; -81702*x^2 - 15586*y^2 - 19004*x*z + 8736*z^2
; C5a (-2920/102429 : -26248/34143 : 1)  C5b (-971/2294 : -72/1147 : 1)
**u= -112/75 ; tau(u)= -75/56 ; -138582*x^2 - 23794*y^2 - 2588*x*z + 16800*z^2
; C5a (23837/70658 : -5701/70658 : 1)  C5b (-22777/1164553 : 2541/1164553 : 1)
**u= -112/171 ; tau(u)= -171/56 ; -366294*x^2 - 71026*y^2 + 91876*x*z + 38304*z^2
; C5a (-6363/54898 : -31059/54898 : 1)  C5b (21963/909535 : 49909/909535 : 1)
**u= -108/79 ; tau(u)= -79/54 ; -140694*x^2 - 24146*y^2 + 1636*x*z + 17064*z^2
; C5a (-31/138 : 29/46 : 1)  C5b (-283517/744855 : -55411/744855 : 1)
**u= -104/51 ; tau(u)= -51/52 ; -90486*x^2 - 16018*y^2 - 11228*x*z + 10608*z^2
; C5a (509/3002 : -1853/3002 : 1)  C5b (-594181/4771126 : -5796/2385563 : 1)
**u= -104/89 ; tau(u)= -89/52 ; -154022*x^2 - 26658*y^2 + 10052*x*z + 18512*z^2
; C5a (12866/43629 : 72068/130887 : 1)  C5b (653/350409 : 32071/1051227 : 1)
**u= -104/109 ; tau(u)= -109/52 ; -194422*x^2 - 34578*y^2 + 25892*x*z + 22672*z^2
; C5a (131/422 : -745/1266 : 1)  C5b (3197803/86568407 : -9711545/259705221 : 1)
**u= -100/33 ; tau(u)= -33/50 ; -62934*x^2 - 12178*y^2 - 15644*x*z + 6600*z^2
; C5a (55424/3184103 : 2291746/3184103 : 1)  C5b (-60147/60178 : -4336/30089 : 1)
**u= -100/47 ; tau(u)= -47/50 ; -80854*x^2 - 14418*y^2 - 11164*x*z + 9400*z^2
; C5a (-275/3974 : -29465/35766 : 1)  C5b (2861/578 : -920/2601 : 1)
**u= -96/61 ; tau(u)= -61/48 ; -96822*x^2 - 16658*y^2 - 3548*x*z + 11712*z^2
; C5a (-6536/60689 : -49252/60689 : 1)  C5b (-20875/53193 : 3907/53193 : 1)
**u= -96/113 ; tau(u)= -113/48 ; -191046*x^2 - 34754*y^2 + 32644*x*z + 21696*z^2
; C5a (6576/19133 : 10440/19133 : 1)  C5b (-4193/2015997 : 98975/2015997 : 1)
**u= -96/143 ; tau(u)= -143/48 ; -260166*x^2 - 50114*y^2 + 63364*x*z + 27456*z^2
; C5a (-83387/383942 : -64679/383942 : 1)  C5b (510857/132418389 : 7450841/132418389 : 1)
**u= -92/75 ; tau(u)= -75/46 ; -114342*x^2 - 19714*y^2 + 5572*x*z + 13800*z^2
; C5a (31944/123551 : 76698/123551 : 1)  C5b (-216359/17486182 : 37320/1249013 : 1)
**u= -92/131 ; tau(u)= -131/46 ; -224774*x^2 - 42786*y^2 + 51716*x*z + 24104*z^2
; C5a (11239/35050 : 67393/105150 : 1)  C5b (6239/49625 : 5641/148875 : 1)
**u= -88/45 ; tau(u)= -45/44 ; -67062*x^2 - 11794*y^2 - 7388*x*z + 7920*z^2
; C5a (-1834/53799 : 14856/17933 : 1)  C5b (-6537/14603 : -1111/14603 : 1)
**u= -88/111 ; tau(u)= -111/44 ; -175302*x^2 - 32386*y^2 + 33796*x*z + 19536*z^2
; C5a (-19770/91783 : 32748/91783 : 1)  C5b (766169/5140751 : 17805/734393 : 1)
**u= -84/19 ; tau(u)= -19/42 ; -36102*x^2 - 7778*y^2 - 12668*x*z + 3192*z^2
; C5a (644/6151 : 2674/6151 : 1)  C5b (413729/508874 : 1176/254437 : 1)
**u= -84/101 ; tau(u)= -101/42 ; -150246*x^2 - 27458*y^2 + 26692*x*z + 16968*z^2
; C5a (-2399/9378 : -331/3126 : 1)  C5b (-1375633/1358790 : 48304/679395 : 1)
**u= -80/9 ; tau(u)= -9/40 ; -25446*x^2 - 6562*y^2 - 12476*x*z + 1440*z^2
; C5a (2080/27597 : -2140/9199 : 1)  C5b (9121/9971 : 849/9971 : 1)
**u= -80/39 ; tau(u)= -39/40 ; -53286*x^2 - 9442*y^2 - 6716*x*z + 6240*z^2
; C5a (834/15271 : 11880/15271 : 1)  C5b (-15367/9518 : -936/4759 : 1)
**u= -80/141 ; tau(u)= -141/40 ; -228726*x^2 - 46162*y^2 + 66724*x*z + 22560*z^2
; C5a (-53223/11052934 : 7670757/11052934 : 1)  C5b (33507/180143 : 6533/180143 : 1)
**u= -76/35 ; tau(u)= -35/38 ; -45958*x^2 - 8226*y^2 - 6652*x*z + 5320*z^2
; C5a (1367/25146 : 5251/6858 : 1)  C5b (-1923/1399 : -745/4197 : 1)
**u= -76/189 ; tau(u)= -189/38 ; -346566*x^2 - 77218*y^2 + 131332*x*z + 28728*z^2
; C5a (-875/277698 : 56049/92566 : 1)  C5b (-250905/1257206 : 45052/628603 : 1)
**u= -72/73 ; tau(u)= -73/36 ; -89574*x^2 - 15842*y^2 + 10948*x*z + 10512*z^2
; C5a (9/22 : 3/1958 : 1)  C5b (-1865/43934 : -94032/1955063 : 1)
**u= -72/115 ; tau(u)= -115/36 ; -161142*x^2 - 31634*y^2 + 42532*x*z + 16560*z^2
; C5a (-13355/183746 : 116045/183746 : 1)  C5b (206539/2446074 : -60136/1223037 : 1)
**u= -68/9 ; tau(u)= -9/34 ; -19254*x^2 - 4786*y^2 - 8924*x*z + 1224*z^2
; C5a (353/3206 : 131/3206 : 1)  C5b (-695/742 : -48/371 : 1)
**u= -68/45 ; tau(u)= -45/34 ; -50502*x^2 - 8674*y^2 - 1148*x*z + 6120*z^2
; C5a (-25767/153854 : 115587/153854 : 1)  C5b (-603/25337 : -61/25337 : 1)
**u= -68/183 ; tau(u)= -183/34 ; -314358*x^2 - 71602*y^2 + 124708*x*z + 24888*z^2
; C5a (-5395/2229218 : -1306229/2229218 : 1)  C5b (-80419/138137 : -6957/138137 : 1)
**u= -64/9 ; tau(u)= -9/32 ; -17382*x^2 - 4258*y^2 - 7868*x*z + 1152*z^2
; C5a (117/2162 : -861/2162 : 1)  C5b (-521/34 : 36/17 : 1)
**u= -64/51 ; tau(u)= -51/32 ; -54006*x^2 - 9298*y^2 + 2212*x*z + 6528*z^2
; C5a (-454291/4116662 : -3202273/4116662 : 1)  C5b (131/84947 : 2049/84947 : 1)
**u= -64/105 ; tau(u)= -105/32 ; -132198*x^2 - 26146*y^2 + 35908*x*z + 13440*z^2
; C5a (11202/23971 : 5448/23971 : 1)  C5b (2359293/23141863 : -1104211/23141863 : 1)
**u= -64/115 ; tau(u)= -115/32 ; -150518*x^2 - 30546*y^2 + 44708*x*z + 14720*z^2
; C5a (-557/2858 : -835/8574 : 1)  C5b (-14063/180146 : -17900/270219 : 1)
**u= -60/7 ; tau(u)= -7/30 ; -14454*x^2 - 3698*y^2 - 7004*x*z + 840*z^2
; C5a (-13/274 : -6541/11782 : 1)  C5b (151/21 : 883/903 : 1)
**u= -56/99 ; tau(u)= -99/28 ; -112566*x^2 - 22738*y^2 + 32932*x*z + 11088*z^2
; C5a (15193/53134 : -37459/53134 : 1)  C5b (-62587/644038 : 21600/322019 : 1)
**u= -56/121 ; tau(u)= -121/28 ; -151462*x^2 - 32418*y^2 + 52292*x*z + 13552*z^2
; C5a (-1/4530 : 8783/13590 : 1)  C5b (4897/75149 : 13283/225447 : 1)
**u= -52/85 ; tau(u)= -85/26 ; -86822*x^2 - 17154*y^2 + 23492*x*z + 8840*z^2
; C5a (16/269 : 614/807 : 1)  C5b (-3221953/55904091 : -10650325/167712273 : 1)
**u= -48/29 ; tau(u)= -29/24 ; -23094*x^2 - 3986*y^2 - 1244*x*z + 2784*z^2
; C5a (6864/27073 : -13452/27073 : 1)  C5b (-785/14181 : -23/14181 : 1)
**u= -48/37 ; tau(u)= -37/24 ; -29334*x^2 - 5042*y^2 + 868*x*z + 3552*z^2
; C5a (4393/116306 : -97495/116306 : 1)  C5b (-19039/119218 : -3084/59609 : 1)
**u= -48/155 ; tau(u)= -155/24 ; -210582*x^2 - 50354*y^2 + 91492*x*z + 14880*z^2
; C5a (24538/1314803 : 752960/1314803 : 1)  C5b (-22081/133986 : -4784/66993 : 1)
**u= -44/3 ; tau(u)= -3/22 ; -6918*x^2 - 1954*y^2 - 3836*x*z + 264*z^2
; C5a (-304/1763 : 1070/1763 : 1)  C5b (-8805/19954 : 104/9977 : 1)
**u= -44/21 ; tau(u)= -21/22 ; -15846*x^2 - 2818*y^2 - 2108*x*z + 1848*z^2
; C5a (-1100/29463 : -8074/9821 : 1)  C5b (-312203/945170 : -27264/472585 : 1)
**u= -40/81 ; tau(u)= -81/20 ; -70086*x^2 - 14722*y^2 + 23044*x*z + 6480*z^2
; C5a (1278/4051 : -2748/4051 : 1)  C5b (1967/12277 : -567/12277 : 1)
**u= -40/87 ; tau(u)= -87/20 ; -78054*x^2 - 16738*y^2 + 27076*x*z + 6960*z^2
; C5a (-4139/108802 : 64141/108802 : 1)  C5b (-145127/1606958 : -55284/803479 : 1)
**u= -40/199 ; tau(u)= -199/20 ; -306086*x^2 - 80802*y^2 + 155204*x*z + 15920*z^2
; C5a (-371/4366 : 70495/877566 : 1)  C5b (97/238 : -8/3417 : 1)
**u= -36/17 ; tau(u)= -17/18 ; -10518*x^2 - 1874*y^2 - 1436*x*z + 1224*z^2
; C5a (-26/209 : 170/209 : 1)  C5b (-7189/33822 : 592/16911 : 1)
**u= -36/19 ; tau(u)= -19/18 ; -11526*x^2 - 2018*y^2 - 1148*x*z + 1368*z^2
; C5a (601/6302 : -4765/6302 : 1)  C5b (3505/26 : -132/13 : 1)
**u= -36/47 ; tau(u)= -47/18 ; -30678*x^2 - 5714*y^2 + 6244*x*z + 3384*z^2
; C5a (180/671 : -474/671 : 1)  C5b (5717/313186 : -7908/156593 : 1)
**u= -36/83 ; tau(u)= -83/18 ; -69126*x^2 - 15074*y^2 + 24964*x*z + 5976*z^2
; C5a (-343/8986 : -5135/8986 : 1)  C5b (114679/887889 : 47675/887889 : 1)
**u= -36/115 ; tau(u)= -115/18 ; -116358*x^2 - 27746*y^2 + 50308*x*z + 8280*z^2
; C5a (378/773 : -330/773 : 1)  C5b (-60293/87917 : 879/87917 : 1)
**u= -32/17 ; tau(u)= -17/16 ; -9158*x^2 - 1602*y^2 - 892*x*z + 1088*z^2
; C5a (14/57 : -4/9 : 1)  C5b (-4103/1470 : 628/2205 : 1)
**u= -32/183 ; tau(u)= -183/16 ; -250854*x^2 - 68002*y^2 + 131908*x*z + 11712*z^2
; C5a (78/649 : 4236/7139 : 1)  C5b (-1557/7105 : -769/11165 : 1)
**u= -28/3 ; tau(u)= -3/14 ; -3078*x^2 - 802*y^2 - 1532*x*z + 168*z^2
; C5a (-283/3402 : -221/378 : 1)  C5b (9849/15839 : -37/15839 : 1)
**u= -28/29 ; tau(u)= -29/14 ; -13894*x^2 - 2466*y^2 + 1796*x*z + 1624*z^2
; C5a (-156/1969 : 4442/5907 : 1)  C5b (142985/23375526 : 1473668/35063289 : 1)
**u= -28/51 ; tau(u)= -51/14 ; -29382*x^2 - 5986*y^2 + 8836*x*z + 2856*z^2
; C5a (20481/208978 : 2685/3542 : 1)  C5b (13857/132682 : 3364/66341 : 1)
**u= -24/37 ; tau(u)= -37/12 ; -17046*x^2 - 3314*y^2 + 4324*x*z + 1776*z^2
; C5a (-2027/31922 : -20989/31922 : 1)  C5b (-20923/630118 : -19056/315059 : 1)
**u= -24/133 ; tau(u)= -133/12 ; -133398*x^2 - 35954*y^2 + 69604*x*z + 6384*z^2
; C5a (3713/7294 : -3275/7294 : 1)  C5b (-429557/2972218 : -105336/1486109 : 1)
**u= -24/155 ; tau(u)= -155/12 ; -175638*x^2 - 48626*y^2 + 94948*x*z + 7440*z^2
; C5a (11085/160238 : -83385/160238 : 1)  C5b (16261/398646 : -13804/199323 : 1)
**u= -20/49 ; tau(u)= -49/10 ; -23446*x^2 - 5202*y^2 + 8804*x*z + 1960*z^2
; C5a (-41/1506 : 2585/4518 : 1)  C5b (3/43 : -133/2193 : 1)
**u= -16/49 ; tau(u)= -49/8 ; -21446*x^2 - 5058*y^2 + 9092*x*z + 1568*z^2
; C5a (-5/38 : -1/114 : 1)  C5b (-67/29115 : 5909/87345 : 1)
**u= -16/153 ; tau(u)= -153/8 ; -160806*x^2 - 47074*y^2 + 93124*x*z + 4896*z^2
; C5a (-7/46910 : -15107/46910 : 1)  C5b (-642609/1163138 : 4408/581569 : 1)
**u= -12/23 ; tau(u)= -23/6 ; -5814*x^2 - 1202*y^2 + 1828*x*z + 552*z^2
; C5a (-1160/71667 : -5242/7963 : 1)  C5b (15299/547389 : 32785/547389 : 1)
**u= -12/25 ; tau(u)= -25/6 ; -6582*x^2 - 1394*y^2 + 2212*x*z + 600*z^2
; C5a (18601/40134 : -5209/13378 : 1)  C5b (-401/486 : -4/243 : 1)
**u= -12/127 ; tau(u)= -127/6 ; -109398*x^2 - 32402*y^2 + 64228*x*z + 3048*z^2
; C5a (-427/9726 : 75/3242 : 1)  C5b (35339/99111 : -4195/99111 : 1)
**u= -12/175 ; tau(u)= -175/6 ; -200982*x^2 - 61394*y^2 + 122212*x*z + 4200*z^2
; C5a (-1464979/105039874 : -21010837/105039874 : 1)  C5b (635753/1415706 : -13300/707853 : 1)
**u= -8/7 ; tau(u)= -7/4 ; -934*x^2 - 162*y^2 + 68*x*z + 112*z^2
; C5a (-4/17 : -80/153 : 1)  C5b (-3/7 : 5/63 : 1)
**u= -8/45 ; tau(u)= -45/4 ; -15222*x^2 - 4114*y^2 + 7972*x*z + 720*z^2
; C5a (-36/791 : -2448/8701 : 1)  C5b (35891/280006 : 99084/1540033 : 1)
**u= -8/69 ; tau(u)= -69/4 ; -33174*x^2 - 9586*y^2 + 18916*x*z + 1104*z^2
; C5a (8348/17861 : 9476/17861 : 1)  C5b (39499/826625 : -57573/826625 : 1)
**u= -8/75 ; tau(u)= -75/4 ; -38742*x^2 - 11314*y^2 + 22372*x*z + 1200*z^2
; C5a (100/853 : -460/853 : 1)  C5b (-26217/777262 : -27668/388631 : 1)
**u= -4 ; tau(u)= -1/2 ; -86*x^2 - 18*y^2 - 28*x*z + 8*z^2
; C5a (-1/26 : -55/78 : 1)  C5b (-23/58 : -4/87 : 1)
**u= -4/89 ; tau(u)= -89/2 ; -50422*x^2 - 15858*y^2 + 31652*x*z + 712*z^2
; C5a (1056/1765 : 1682/5295 : 1)  C5b (-21169/227258 : 24044/340887 : 1)
**u= 0 ; tau(u)= 0 ; -6*x^2 - 2*y^2 + 4*x*z
; C5a (1/2 : 1/2 : 1)  C5b (1/2 : 0 : 1)
**u= 4 ; tau(u)= 1/2 ; -22*x^2 - 18*y^2 - 28*x*z - 8*z^2
; C5a (-2/3 : -2/9 : 1)  C5b (39/74 : 8/111 : 1)
**u= 4/53 ; tau(u)= 53/2 ; -15206*x^2 - 5634*y^2 + 11204*x*z - 424*z^2
; C5a (516/4025 : -4442/12075 : 1)  C5b (-3075/7534 : 368/11301 : 1)
**u= 4/73 ; tau(u)= 73/2 ; -29686*x^2 - 10674*y^2 + 21284*x*z - 584*z^2
; C5a (62/1579 : -658/4737 : 1)  C5b (98015/983642 : 104024/1475463 : 1)
**u= 8/75 ; tau(u)= 75/4 ; -29142*x^2 - 11314*y^2 + 22372*x*z - 1200*z^2
; C5a (3300/4817 : 960/4817 : 1)  C5b (-18453/507553 : -757/10799 : 1)
**u= 8/183 ; tau(u)= 183/4 ; -189414*x^2 - 67042*y^2 + 133828*x*z - 2928*z^2
; C5a (28852/49033 : 19160/49033 : 1)  C5b (-56415/10547429 : -750361/10547429 : 1)
**u= 12/23 ; tau(u)= 23/6 ; -1398*x^2 - 1202*y^2 + 1828*x*z - 552*z^2
; C5a (1068/1391 : 210/1391 : 1)  C5b (215/374 : -12/187 : 1)
**u= 12/25 ; tau(u)= 25/6 ; -1782*x^2 - 1394*y^2 + 2212*x*z - 600*z^2
; C5a (8/19 : 2/19 : 1)  C5b (-34079/340758 : -9320/170379 : 1)
**u= 12/41 ; tau(u)= 41/6 ; -6582*x^2 - 3506*y^2 + 6436*x*z - 984*z^2
; C5a (78/161 : 66/161 : 1)  C5b (2467/3901 : 111/3901 : 1)
**u= 12/77 ; tau(u)= 77/6 ; -28614*x^2 - 12002*y^2 + 23428*x*z - 1848*z^2
; C5a (7981/25662 : 4035/8554 : 1)  C5b (92461/2418786 : -85900/1209393 : 1)
**u= 12/175 ; tau(u)= 175/6 ; -167382*x^2 - 61394*y^2 + 122212*x*z - 4200*z^2
; C5a (45354/71069 : -21510/71069 : 1)  C5b (-1166621/151717583 : 10771365/151717583 : 1)
**u= 12/179 ; tau(u)= 179/6 ; -175494*x^2 - 64226*y^2 + 127876*x*z - 4296*z^2
; C5a (5773/14270 : 7703/14270 : 1)  C5b (145/4337 : -309/4337 : 1)
**u= 16/49 ; tau(u)= 49/8 ; -8902*x^2 - 5058*y^2 + 9092*x*z - 1568*z^2
; C5a (251/334 : -217/1002 : 1)  C5b (-9739/32087 : -2999/96261 : 1)
**u= 20/49 ; tau(u)= 49/10 ; -7766*x^2 - 5202*y^2 + 8804*x*z - 1960*z^2
; C5a (15/26 : -25/78 : 1)  C5b (-1929/7754 : 424/11631 : 1)
**u= 20/51 ; tau(u)= 51/10 ; -8646*x^2 - 5602*y^2 + 9604*x*z - 2040*z^2
; C5a (1942/2697 : 238/899 : 1)  C5b (-13871/71639 : -3411/71639 : 1)
**u= 24/5 ; tau(u)= 5/12 ; -918*x^2 - 626*y^2 - 1052*x*z - 240*z^2
; C5a (-91/214 : 55/214 : 1)  C5b (1003/902 : 72/451 : 1)
**u= 24/131 ; tau(u)= 131/12 ; -79542*x^2 - 34898*y^2 + 67492*x*z - 6288*z^2
; C5a (184364/316261 : -131416/316261 : 1)  C5b (93961/488478 : 17072/244239 : 1)
**u= 24/133 ; tau(u)= 133/12 ; -82326*x^2 - 35954*y^2 + 69604*x*z - 6384*z^2
; C5a (5125/32558 : 8641/32558 : 1)  C5b (114767/13762855 : 967539/13762855 : 1)
**u= 24/169 ; tau(u)= 169/12 ; -140646*x^2 - 57698*y^2 + 113092*x*z - 8112*z^2
; C5a (1153/2054 : -899/2054 : 1)  C5b (-16039/70610 : 2028/35305 : 1)
**u= 28/3 ; tau(u)= 3/14 ; -1734*x^2 - 802*y^2 - 1532*x*z - 168*z^2
; C5a (-390/1453 : 558/1453 : 1)  C5b (-5709/8194 : 164/4097 : 1)
**u= 28/51 ; tau(u)= 51/14 ; -6534*x^2 - 5986*y^2 + 8836*x*z - 2856*z^2
; C5a (1708/2155 : -182/2155 : 1)  C5b (185/2299 : -153/2299 : 1)
**u= 32/109 ; tau(u)= 109/16 ; -46454*x^2 - 24786*y^2 + 45476*x*z - 6976*z^2
; C5a (10151/14074 : -98279/379998 : 1)  C5b (46091/381462 : -366872/5149737 : 1)
**u= 36/193 ; tau(u)= 193/18 ; -171798*x^2 - 75794*y^2 + 146404*x*z - 13896*z^2
; C5a (63490/321893 : 9682/29263 : 1)  C5b (-625373/1527810 : -7372/763905 : 1)
**u= 40/81 ; tau(u)= 81/20 ; -18246*x^2 - 14722*y^2 + 23044*x*z - 6480*z^2
; C5a (29237/43098 : 3255/14366 : 1)  C5b (361791/2854286 : 99392/1427143 : 1)
**u= 40/87 ; tau(u)= 87/20 ; -22374*x^2 - 16738*y^2 + 27076*x*z - 6960*z^2
; C5a (28101/69382 : 87/614 : 1)  C5b (-119199/450494 : 6052/225247 : 1)
**u= 40/199 ; tau(u)= 199/20 ; -178726*x^2 - 80802*y^2 + 155204*x*z - 15920*z^2
; C5a (13/18 : -691/3618 : 1)  C5b (-483/5702 : 37996/573051 : 1)
**u= 44/101 ; tau(u)= 101/22 ; -31462*x^2 - 22338*y^2 + 36932*x*z - 8888*z^2
; C5a (87/134 : -115/402 : 1)  C5b (-8681/57114 : 4352/85671 : 1)
**u= 44/171 ; tau(u)= 171/22 ; -121062*x^2 - 60418*y^2 + 113092*x*z - 15048*z^2
; C5a (135940/261111 : 37166/87037 : 1)  C5b (-491703/1712755 : -71297/1712755 : 1)
**u= 52/111 ; tau(u)= 111/26 ; -35862*x^2 - 27346*y^2 + 43876*x*z - 11544*z^2
; C5a (520/673 : 1378/7403 : 1)  C5b (8029/16574 : -6048/91157 : 1)
**u= 56/99 ; tau(u)= 99/28 ; -23862*x^2 - 22738*y^2 + 32932*x*z - 11088*z^2
; C5a (31689/54358 : 315/54358 : 1)  C5b (-48163/224038 : -3300/112019 : 1)
**u= 56/121 ; tau(u)= 121/28 ; -43046*x^2 - 32418*y^2 + 52292*x*z - 13552*z^2
; C5a (348675/726742 : 488569/2180226 : 1)  C5b (5563/14221 : 2989/42663 : 1)
**u= 56/131 ; tau(u)= 131/28 ; -53686*x^2 - 37458*y^2 + 62372*x*z - 14672*z^2
; C5a (559/1598 : -35/282 : 1)  C5b (1999/73602 : 7348/110403 : 1)
**u= 60/7 ; tau(u)= 7/30 ; -7734*x^2 - 3698*y^2 - 7004*x*z - 840*z^2
; C5a (-421/1078 : -20393/46354 : 1)  C5b (79/199 : 63/8557 : 1)
**u= 60/193 ; tau(u)= 193/30 ; -141654*x^2 - 78098*y^2 + 141796*x*z - 23160*z^2
; C5a (277294/1348973 : 6746/1348973 : 1)  C5b (804913/4701381 : 335705/4701381 : 1)
**u= 64/9 ; tau(u)= 9/32 ; -8166*x^2 - 4258*y^2 - 7868*x*z - 1152*z^2
; C5a (-11363/41254 : 12575/41254 : 1)  C5b (-112183/165550 : 168/11825 : 1)
**u= 68/117 ; tau(u)= 117/34 ; -32358*x^2 - 32002*y^2 + 45508*x*z - 15912*z^2
; C5a (1548/2135 : -102/2135 : 1)  C5b (-17699/595711 : 34203/595711 : 1)
**u= 76/189 ; tau(u)= 189/38 ; -116742*x^2 - 77218*y^2 + 131332*x*z - 28728*z^2
; C5a (2277/5890 : -1437/5890 : 1)  C5b (-875425/3611717 : -138537/3611717 : 1)
**u= 80/141 ; tau(u)= 141/40 ; -48246*x^2 - 46162*y^2 + 66724*x*z - 22560*z^2
; C5a (6218/7991 : 452/7991 : 1)  C5b (-201457/846647 : -18483/846647 : 1)
**u= 80/187 ; tau(u)= 187/40 ; -109334*x^2 - 76338*y^2 + 127076*x*z - 29920*z^2
; C5a (4511/7522 : -6817/22566 : 1)  C5b (250453/30305354 : -2977280/45458031 : 1)
**u= 80/189 ; tau(u)= 189/40 ; -112566*x^2 - 77842*y^2 + 130084*x*z - 30240*z^2
; C5a (28769/39746 : 10015/39746 : 1)  C5b (2204393/6414094 : 225600/3207047 : 1)
**u= 84/19 ; tau(u)= 19/42 ; -10566*x^2 - 7778*y^2 - 12668*x*z - 3192*z^2
; C5a (-8032/22051 : -1130/22051 : 1)  C5b (-63839/71387 : 2889/71387 : 1)
**u= 96/5 ; tau(u)= 5/48 ; -23958*x^2 - 9266*y^2 - 18332*x*z - 960*z^2
; C5a (-1128/16561 : 2292/16561 : 1)  C5b (40723/90342 : -128/45171 : 1)
**u= 112/27 ; tau(u)= 27/56 ; -17814*x^2 - 14002*y^2 - 22172*x*z - 6048*z^2
; C5a (-70/143 : -28/143 : 1)  C5b (12939/19274 : 40/419 : 1)
**u= 116/11 ; tau(u)= 11/58 ; -30886*x^2 - 13698*y^2 - 26428*x*z - 2552*z^2
; C5a (-345/1358 : 1621/4074 : 1)  C5b (-6487/10643 : 275/31929 : 1)
**u= 124/9 ; tau(u)= 9/62 ; -37686*x^2 - 15538*y^2 - 30428*x*z - 2232*z^2
; C5a (-3970/28613 : 8162/28613 : 1)  C5b (4219/5953 : 501/5953 : 1)
**u= 136/21 ; tau(u)= 21/68 ; -35286*x^2 - 19378*y^2 - 35228*x*z - 5712*z^2
; C5a (-61675/291518 : 26623/291518 : 1)  C5b (465081/412619 : 65993/412619 : 1)
**u= 140 ; tau(u)= 1/70 ; -57686*x^2 - 19602*y^2 - 39196*x*z - 280*z^2
; C5a (-72/9781 : 16078/968319 : 1)  C5b (-21/41 : -1/99 : 1)
**u= 144/25 ; tau(u)= 25/72 ; -37158*x^2 - 21986*y^2 - 38972*x*z - 7200*z^2
; C5a (-3275/7098 : -855/2366 : 1)  C5b (127/222 : -8/111 : 1)
**u= 156/37 ; tau(u)= 37/78 ; -35046*x^2 - 27074*y^2 - 43196*x*z - 11544*z^2
; C5a (-47623/118530 : -331/4390 : 1)  C5b (-50123/60046 : 96/30023 : 1)
**u= 172/21 ; tau(u)= 21/86 ; -62502*x^2 - 30466*y^2 - 57404*x*z - 7224*z^2
; C5a (-4898/19597 : 6370/19597 : 1)  C5b (222273/217498 : -15424/108749 : 1)
**u= 176/51 ; tau(u)= 51/88 ; -36726*x^2 - 36178*y^2 - 51548*x*z - 17952*z^2
; C5a (-17328/26941 : -444/26941 : 1)  C5b (137833/102014 : -9732/51007 : 1)
**u= 180/47 ; tau(u)= 47/90 ; -42774*x^2 - 36818*y^2 - 55964*x*z - 16920*z^2
; C5a (-13023/15754 : 873/15754 : 1)  C5b (540509/1353579 : -65321/1353579 : 1)
**u= 196/13 ; tau(u)= 13/98 ; -95878*x^2 - 38754*y^2 - 76156*x*z - 5096*z^2
; C5a (-4769/9746 : -14255/29238 : 1)  C5b (-27809/32454 : -4180/48681 : 1)
166
>

■これらのuについて、(3),(5a),(5b)を満たす有理数解(x,y,t)を持たないものもあれば、有理数解(x,y,t)を持つものもある。
これらのuを順に調べれば良い。

ここからは、A^4+B^4+100*C^4=D^4(n=10のとき)と同様なので、最終的に得られた整点のみ記述する。
ここで、対応する整点が見つかった各有理数uについて、0 <= A <= B, 0 < C, 0 < Dを満たすように、A,B,C,Dの符号を変更したり、A,Bを交換して、Dの小さい順に並び替えると、以下のようになる。

[2026.05.06追記]u=-132/119のときの整数解を追加した。
[2026.05.07追記]u=-128/111のときの整数解を追加した。

[参考文献]


Last Update: 2026.05.07
H.Nakao

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