几个有关整数的证明

1.

设m,n为正整数,m为奇数,求证2m-1和2n+1互素

反证法:假设d=(2m-1,2n+1)≥2,则存在x,y∈z,2m=dx+1,和2n=dy-1

则存在u,v∈z,2mn=du+1,2nm=dv-1(注意m为奇数) 于是d(u-v)=2,矛盾,得证

2.

m为正整数,证明若2m+1为素数,则m为2的整数次幂

利用n为奇数时,x+y|x^n+y^n(可以由归纳法证明),设m≥2,含有素因子p

则2^(m/p)+1|2^(m/p)*p  +1^p   与题设矛盾

3.

a,b,c为整数,证明[(a,b),(a,c)]=(a,[b,c])

(利用算数基本定理)

引理1:

max{min(x,y),min(x,z)}=min{x,max(y,z)}

证明:

∵min(x,y)<=x,  min(x,z)<=x   ∴  max{。。。}<=x

类似的可以证明max{。。。}<=max{y,z}

∴ max{。。。}<=min{。。。}

min{x,max(y,z)}<=x ,<=max(y,z)

∴min{x,max(y,z)}<=min(x,y)(y>=z)

min{x,max(y,z)}<=min(x,z)(z>=y)

∴ min{x,max(y,z)}<=max{min(x,y),min(x,z)}

由上,引理得证。

之后利用gcd求解

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