丟番圖集

若有一些整係數多項式$f(n_{1},...,n_{j},x_{1},...,x_{k})$，存在整數$x_{1},...,x_{k}$使得$f(n_{1},...,n_{j},x_{1},...,x_{k})=0$（一個丟番圖方程）若且唯若整數多元組$(n_{1},...,n_{j})$屬於集$S$，則稱$S$為丟番圖集。這可以寫成

$S=\{\,(n_{1},\dots ,n_{j}):\exists x_{1}\,\dots \,\exists x_{k}\,f(n_{1},\dots ,n_{j},x_{1},\dots ,x_{k})=0\,\}$，其中f是整係數多項式。

因為拉格朗日四平方和定理，可以將上述定義中的「整數」限制為「非負整數」。

例如：因為若$n,x$是正整數， $(n^{2}-xn-x^{2})^{2}-1=0$成立時，$n$必是斐波那契數，因此所有斐波那契數的集是丟番圖集。

1970年，馬蒂雅謝維奇定理被證明。它說明一個集是丟番圖集若且唯若它是遞歸可枚舉集合，解決了希爾伯特第十問題。

有許多集都可以表示為丟番圖集，包括質數集[1]（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）。

若有函數$f:\mathbb {Z} ^{j}\to \mathbb {Z}$，使得 $\{(n_{1},...,n_{j},f(n_{1},...,n_{j})\,):\forall n_{i}\in \mathbb {Z} \}$ 為丟番圖集，則稱$f$為丟番圖函數。