Ta có bổ đề sau: Với a,b nguyên sao cho a.b=n2 mà (a,b)=1 thì a,b là số chính phương
Ta có: (a+b)c=ab \(\Rightarrow\) ab-ac-bc=0 \(\Rightarrow\) ab-ac-bc+c2=c2 \(\Rightarrow\) (a-c)(b-c)=c2 (*)
Gọi d là ƯCLN của (a-c) và (b-c) ta có:
a-c chia hết cho d ; b-c chia hết cho d. Mặt khác từ (*) ta có: c2 chia hết cho d2 \(\Rightarrow\) c chia hết cho d
nên a,c cũng chia hết cho d mà (a,b)=1 nên d=1. nên a-c; b-c là hai số chính phương
Đặt a-c=m2;b-c=n2 (m,n tự nhiên) \(\Rightarrow\) c2=m2n2 \(\Rightarrow\)c=mn
nên a-c+b-c=m2+n2\(\Rightarrow\)a+b=m2+n2+2c=m2+n2+2mn=(m+n)2