设 Z,N,Q 分别表示全体整数,正整数以及
有理数的集合。1844 年,Catalan曾经猜测:正整数8和9是唯一的两个连续的完全方幂。显然,上述猜想可表述为
这是数论中的一个著名难题,一百多年来人们曾对此有过大量的研究。 例 如,
Lebesgue证明了:方程 (1.1) 没有适合 2|n 的解 (x,y,m,n);
柯召证明了:方程 (1.1) 仅有解 (x,y,m,n) = (3,2,2,3) 适合 2|n。 2004 年,这一猜想最终由Mihˇailescu完全解决。
上述猜想称为广义 Catalan 猜想。 由于该猜想与著名的广义 Fermat 猜想有直接的联系,所以这是一个很有意义但又非常困难的问题,目前仅解决了一些 极特殊的情况。例如,vander Poorten证明了:对于给定的 S 集合,即由有限多个素数经乘法生产的正整数的集合,方程 (1.2) 仅有有限多组解(X,Y,m,n)可使 X 和 Y 都是 S - 整数,即分母是该 S 集合中元素的有理数。