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    apm
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   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Advances in Pure Mathematics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2160-0368
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2160-0384
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
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  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/apm.2025.158028
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   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    apm-145057
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     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    A New Method for Solving Algebraic Equations
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Zengyong
      </surname>
      <given-names>
       Liang
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
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    <addr-line>
     aMCHH of Guangxi, Nanning, China
    </addr-line> 
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    <day>
     08
    </day> 
    <month>
     08
    </month>
    <year>
     2025
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    15
   </volume> 
   <issue>
    08
   </issue>
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    543
   </fpage>
   <lpage>
    553
   </lpage>
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     <day>
      24,
     </day>
     <month>
      June
     </month>
     <year>
      2025
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
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      22,
     </day>
     <month>
      June
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      22,
     </day>
     <month>
      August
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date>
   </history>
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    High degree algebraic equations are an unsolved problem in algebra. The author has been able to solve high-order algebraic equations using elementary algebraic methods through exploration. This article will introduce new methods for solving algebraic equations, including factorization, collocation, and construction, collectively known as the L-algorithm. At the same time, we discuss the proof of Hilbert’s 10th problem.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Indefinite Equation
    </kwd> 
    <kwd>
      High-Order Indefinite Equation
    </kwd> 
    <kwd>
      L-Algorithm
    </kwd> 
    <kwd>
      Congruences
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
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 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>Definition 1: An equation in algebra that contains unknowns is called an equation, and the value of the unknown variable that satisfies the equation is called the solution of the equation. If all unknowns and known numbers are integers are called indefinite equations <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-1">
     [1]
    </xref>. When the exponent is greater than 2, it is also called a high-order equation.</p>
   <p>For general linear to quadratic algebraic equations, we already have mature solutions.</p>
   <p>For general quadratic equations 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we have the most familiar formula for solving:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mo>
            ± 
          </mo> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>For cubic and quartic equations, there are also methods of finding roots to solve the equations, such as the Cardano formula for solving cubic equations</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mroot> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mn>
            27 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </mroot> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mroot> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mn>
            27 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </mroot> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>But for high-order algebraic equations, Norwegian mathematician Abel has proven that algebraic equations greater than fourth order (i.e. fifth order) cannot be solved by finding roots. French mathematician Galois also proposed Galois theory, which uses group methods to solve algebraic equations, but so far we have not seen an example of solving fifth degree equations <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-2">
     [2]
    </xref>. It is an important unresolved problem in algebra and number theory.</p>
   <p>We have introduced a new algorithm for high-order indefinite equations <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-3">
     [3]
    </xref>. This article will further elaborate on using new algorithm to solve various types of the high-order equations.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Algebraic Principles and Congruences Theory</title>
   <sec id="s2_1">
    <title>2.1. Algebraic Principles</title>
    <p>The following three theorems are familiar and commonly used mathematical principles in algebraic operations, and will not be proven here.</p>
    <p>Theorem 2. 1. If a, b and c are integers, there must be 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Theorem 2.2: If a, b and c are integers and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> holds, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> also holds.</p>
    <p>Theorem 2.3. If a, b and c are integers, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, Then c must contain factor a or b.</p>
   </sec>
   <sec id="s2_2">
    <title>2.2. Congruences Theory</title>
    <p>In this article, we will apply the following congruences theory, for example</p>
    <p>If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>then</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Regarding the theory and formulas of congruence, we can refer to some books <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-4">
      [4]
     </xref>.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. A New Method Solving Algebraic Equations (L-Algorithms)</title>
   <sec id="s3_1">
    <title>3.1. The First Algorithm (Factorization Method)</title>
    <p>Factorization method: It is applicable to polynomial equations, characterized in that all equations are in the following form</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (1)</p>
    <p>where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        f 
      </mi> 
     </math> are integers.</p>
    <p>So, the equation (1) can be changed to</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. (2)</p>
    <p>It is clear that the condition for equation (2) to hold is 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> or 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-5">
      [5]
     </xref>.</p>
    <p>Example 3.1: Attempt to find an integer solution to the quadratic equation (3) of one variable</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         26520 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (3)</p>
    <p>The solution can be obtained from equation (4)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         26520 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, (4)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         26520 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (5)</p>
    <p>According to the Fundamental Theorem of Arithmetic and Theorem 3, assuming equation (5) has an integer solution, 26520 must contain a factor x. Given that 26,520 = 5 × 8 × 13 × 51, x may be one of them. Now, substitute each factor into equation (5) and test them one by one. When 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, substituting it into the equation yields</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             13 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             13 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             13 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           13 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         26520 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         28561 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         2197 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         169 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         26520 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Obviously, when 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, both sides of equation (3) are equal, so 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> is the solution to equation (3).</p>
   </sec>
   <sec id="s3_2">
    <title>3.2. The Second Algorithm (Index Method)</title>
    <p>This method is applicable to equations of the following form</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. (6)</p>
    <p>The condition for using the Index method in equation (6) is that all exponents on the left side of the equation are coprime with z. Additionally, the left-hand side of the equation can have coefficients.</p>
    <p>We refer to the equation in the form of equation (7) as the Beal equation <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-6">
      [6]
     </xref>. Below we will introduce its solution.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. (7)</p>
    <p>where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are integers.</p>
    <p>Regardless of whether a, b, x, and y are any integers, an integer c is can be found to make equation (8) hold (equation (8) is called the initial equation).</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (8)</p>
    <p>By Theorem 3.2.1, multiply both sides of the initial equation (8) by 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. (9)</p>
    <p>Rewrite equation (9) as</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>So, if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> or 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, it is easy to see that the solution to equation (7) is 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>..(If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>).</p>
    <p>Example 3.2.1 Solving the Beal equation</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. (10)</p>
    <p>According to the above method, for equation (10), we need to establish a new equation</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. (11)</p>
    <p>Foe equation (11), let a = 3, b = 2, and substituting them into the left side of equation (11) yields a new equation (12)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         59 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, (12)</p>
    <p>Multiply 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> on both sides of equation (12) to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         59 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         59 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, (13)</p>
    <p>Equation (13) can be rewritten as:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
           <mo>
             × 
           </mo> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mn>
               59 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mn>
              5 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mo>
             × 
           </mo> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mn>
               59 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mn>
               59 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mn>
              4 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, (14)</p>
    <p>Obviously, the solution to equation (10) is 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         714924299 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         410758 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           59 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         12117361 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
   </sec>
   <sec id="s3_3">
    <title>3.3. The Third Algorithm (Generol and Congruences Method)</title>
    <p>The third algorithm is applicable to multivariate multiple equations, characterized in that all equations as equation (15) (Simply put, it contains a term with an unknown exponent of 1)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, (15)</p>
    <p>where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        n 
      </mi> 
     </math> are integers.</p>
    <p>Its L-algorithm is to transform equation (15) into</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (16)</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-"></xref>Let</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>then by equation (16) we obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>1) For the rational number solution of equation (Generol method);</p>
    <p>Example 3.3.1. Try to find the rational number solution of the fifth degree equation (18).</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         23 
       </mn> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         71 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (18)</p>
    <p>Let</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         71 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (19)</p>
    <p>Since only seeking that the solution to the equation is a rational number, the unknowns on the left side of the equation can be any integer (of course, the smaller the better), where w is an integer and V is a rational number.</p>
    <p>For example, let a = 3, b = 4, c = 5, d = 2, substitute them into the left part of equation (19) to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         71 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4035 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           23 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mn>
           4035 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           23 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>In this way, the rational number solution of equation (13) is a = 3, b = 4, c = 5,</p>
    <p>d = 2. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mn>
           4035 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           23 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>2) The solution to the equation are integers, which can be divided into two situations:</p>
    <p>a) When 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (20)</p>
    <p>where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        n 
      </mi> 
     </math> are integers, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Since the solution to the equation is an integer and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>,the unknowns 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> on the left side of the equation can be chosen as any multiple of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (of course, the smaller the better), then</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           mod 
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>;</p>
    <p>and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> ( 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        V 
      </mi> 
     </math> is an integer).</p>
    <p>In this way, the equation (20) can obtain a set of integers of a solution.</p>
    <p>Example 3.3.2. Try to find the integer solution of the fifth degree equation (21).</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         81 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (21)</p>
    <p>Since 9|81, set a = 9, b = 18, substitute them into the equation (21) to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          9 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           18 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         81 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         4455 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         495 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>So, the solution of the equation (20) are a = 9, b = 18, c = −495.</p>
    <p>Or, set a = 3, b = 3, substitute them into the equation (21) to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         81 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         225 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         25 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>So, the other solution of the equation (20) are a = 3, b = 3, c = −25.</p>
    <p>b) When here is not 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (need congruence algorithm) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-6">
      [6]
     </xref>;</p>
    <p>Example 3.3.3. Try to solving equation (22)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         19 
       </mn> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         791 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. (22)</p>
    <p>Since</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         791 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, (23)</p>
    <p>in order to make</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>we can use the theory of congruence to obtain the values of a, b, c and d, for example:</p>
    <p>Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         19 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         9904396 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         9904396 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>;</p>
    <p>Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         11 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         297 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         297 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         425 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         425 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>and</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         791 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>;</p>
    <p>so</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Now, we have found that are a = 19, b = 1, c = 3, and d = 5, substitute them into the equation (23) to obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <msup> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           11 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           791 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            19 
          </mn> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           11 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           791 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           9905916 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>Since by the equation (22) we obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         19 
       </mn> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>then</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         19 
       </mn> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         9905916 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           9905916 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           19 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         521364 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>In this way, the integer solution of equation (23) is a = 19, b = 1, c = 3, d = 5, e = −521364.</p>
    <p>Definition 2: The above new algorithms for equations are referred to as L-algorithms.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Analysis and Discussion</title>
   <sec id="s4_1">
    <title>4.1. Advantages of the L-Algorithm</title>
    <p>1) The L-algorithm only uses multiplication and addition/subtraction (summing up some power terms), and finally uses division to solve. Because multiplication is easier than finding square roots and can be manually operated, this algorithm has significant superiority and operability. In theory, it is not limited by pluralism and large power exponents.</p>
    <p>2) By utilizing the principle of L-algorithm, we can also solve more similar types of algebraic equations. for example equation (24)</p>
    <p>Example 4.1. Try to solving equation (24)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         89 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (24)</p>
    <p>Because equation (24) has an unknown whose exponent is one, we can use the Congruent complementarity method, as let</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         89 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>We use the Congruent complementarity method to find that when A = 1, B = 3, which</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         89 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         12 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         ≡ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           mod 
         </mi> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> Finally, find 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           153 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           17 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, which is the solution to equation (24) are A = 1, B = 3, C = −9.</p>
    <p>Example 4.2. Try to solving equation (25)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         64 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         48 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         32 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         68 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         10 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (25)</p>
    <p>By the equation (25), we obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         64 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         48 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         32 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         68 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         10 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (26)</p>
    <p>According to the Fundamental Theorem of Arithmetic, if equation (26) has an integer solution, 13 must contain an 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        x 
      </mi> 
     </math> factor; But 13 is a prime number, substituting 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        x 
      </mi> 
     </math> into the equation does not make the equation hold. So the equation may have a solution or it could be a real number. After observation, the coefficients on the left side of the equation are all even, so there may be 2 hidden factors on the right side of the equation, that is, 13 = 2 × 13 × 0.5. Perhaps 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0.5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, substituting it into equation (5) actually satisfies the requirements of the equation.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         64 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           0.5 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         48 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           0.5 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         32 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           0.5 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         68 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           0.5 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         10 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mn>
         0.5 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         13 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Obviously, when x = 0.5, both sides of equation (26) are equal, so x = 0.5 is a rational of the solution to equation (25).</p>
    <p>Example 4.3. Try to solving equation (27)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         17 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         93 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (27)</p>
    <p>According to the principle of L-algorithm,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         93 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, (28)</p>
    <p>and it is best to consider D<sup>2</sup> = 25 and w = 125, then we obtain</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         93 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         125 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>Substituting A = 1, B = 1, C = 2 into equation (28) yields</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         93 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          7 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         93 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         125 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           125 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         25 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <mn>
           25 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
   </sec>
   <sec id="s4_2">
    <title>4.2. Limitations of L-Algorithms</title>
    <p>a) In the first algorithm, for a univariate high-order equation, if x is not a known integer term factor, the equation may have no real number solution.</p>
    <p>b) When the power exponent on the left side of the equation is congruent with the power exponent of a term on the right side, it cannot be used the index method.</p>
    <p>c) In the equation (20), sometimes V can be the power of the lowest exponent.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Hilbert’s 10th Problem</title>
   <p>In 1900, the German genius mathematician Hilbert at the World Congress of Mathematicians held in Paris, France, 23 mathematical problems were listed in one go. Among them, the 10th problem is called Hilbert’s 10th problem, which is actually a problem related to computation. Using the language of modern mathematics and computation, this problem can be summarized as follows: “If given any multivariate algebraic equation with integer coefficients, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, do we have an algorithm to solve the equation?” From this algorithm, we can determine whether the equation has an integer solution. Note that only the given algebraic equation has an integer solution, and we do not care about its specific solution. To put it more formally, Hilbert’s 10th problem can be defined as a “decision problem” with only positive (yes) or negative (no) answers.</p>
   <p>From the perspective of modern computational theory. Hilbert is actually an “algorithm” for determining the existence or non existence of any indefinite equation. This algorithm can tell us whether the indefinite equation has a solution or not <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-7">
     [7]
    </xref>.</p>
   <p>Impossible Previously, we were helpless in solving high-order indeterminate equations, and it was to determine whether the equation had integer solutions. now</p>
   <p>Thanks to the L-algorithm, it is possible to solve integer solutions of high-order equations and determine whether algebraic equations have integer solutions.</p>
   <p>Below, we will delve into the solutions of various types of indefinite equations.</p>
   <p>1) A linear equation is a type that we are very familiar with, and determining whether an equation has an integer solution is a thatched hut problem.</p>
   <p>2) For quadratic equations, we can use the L-algorithm to determine whether the equation has integer solutions. For example:</p>
   <p>a) If there is an unknown variable in the equation, such as equation (29)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. (29)</p>
   <p>We will write equation (29) as</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. (30)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Using the previous knowledge, we know that through the theory of congruence, we can determine whether we can find the values of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, such that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ≡ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          mod 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>you can determine whether the equation has an integer solution.</p>
   <p>b) Actually, if there has not an unknown variable (the exponent of power is 1), we can operate in this way.</p>
   <p>Example 5.1. Try to solving equation (31)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mrow></mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (31)</p>
   <p>By equation (31), we obtain</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> (32)</p>
   <p>Let</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>We can apply the theory of congruence used in the L-algorithm to determine whether we can find the values of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, so that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≡ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          mod 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>So</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msubsup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Now, you can determine whether the equation has an integer solution.</p>
   <p>For the equation (22) in the example 3.3.3.</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        11 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        19 
      </mn> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        791 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. (22)</p>
   <p>By equation (22) we obtain</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        11 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        791 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        19 
      </mn> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Let</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        11 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        791 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>Using the principle of congruence, we can find a = 19, b = 1, c = 3, d = 5, such that</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ≡ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          mod 
        </mi> 
        <mn>
          19 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        521364 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>the equation (22) has an integer solution.</p>
   <p>For the equation (25) in the example 4.2.</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        64 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        48 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        32 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        68 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        10 
      </mn> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        13 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (25)</p>
   <p>By the equation (25), we obtain</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        64 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        48 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        32 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        68 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        10 
      </mn> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        13 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          64 
        </mn> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          48 
        </mn> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          32 
        </mn> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          68 
        </mn> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          10 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        13 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Because 13 is a prime number and cannot be decomposed into the product of integers, equation (32) has no integer solution, which means equation (32) has no integer solution.</p>
   <p>For the equation (27) in the example 4.3.</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        93 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (27)</p>
   <p>By the equation (27), we obtain</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        93 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> (33)</p>
   <p>Let</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        17 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        93 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>then 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Therefore, first of all, w must be a multiple of 5 and also an exponent that is an even power.</p>
   <p>In example 4.3, we used congruence theory to find A = 1, B = 1, C = 2, D = 5.</p>
   <p>When considering whether the equation has an integer solution, when using (33) to place 5D<sup>2</sup> separately on the right side of the equation and no integer solution can be found, 5A<sup>7</sup>, 7B<sup>5</sup>, 17C<sup>3</sup> should also be placed separately on the right side of the equation to test whether an integer solution can be found, and finally determine whether the equation has an integer solution.</p>
   <p>We can see the combination of L-algorithm and congruence algorithm from the above examples. It can solve the problem of determining whether an indefinite equation has an integer solution</p>
   <p>Example 5.2. Try to solving equation (34)</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mn>
         7 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        39 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. (34)</p>
   <p>From equation (34):</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        39 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (35)</p>
   <p>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145057-"></xref>From equation (35), it is known that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        7 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           B 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a factor of 7, while 39 does not contain a factor of 7. According to the Fundamental Theorem of Arithmetic, it can be concluded that equation (34) has no integer solution.</p>
   <p>In this way, we have solved Hilbert’s 10th problem.</p>
  </sec><sec id="s6">
   <title>6. Conclusion</title>
   <p>From the above introduction, we can see that high-order algebraic equations can be solved using the L-algorithm. The several types of high-order equations cited in this article already include most of the commonly used high-order equations. By utilizing its algorithmic principles, we can also solve more different types of high-order equations. The exact solutions of indeterminate equations and rational number solutions of algebraic equations in this article are convincing. This is a very promising and effective new method for solving high-order equations, opening up a practical and promising new path for solving mathematical problems of multivariate high-order equations in number theory. Of course, this only opens another door in the field of high-order algebraic equations in the kingdom of mathematics, and further research and exploration are needed in the future.</p>
  </sec>
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