“數論?”
陳輝皺眉。
他並不擅長數論。
但他也沒有自暴自棄,將已知性質和結論轉化成數論語言,他輕易的就找到了目標。
就是要去構造一個與b互素的數,假設為p,再證明p∈s即可。
再根據性質3,若pi,pj互素,則pi·pj∈s,又根據素數分解定理,每個大於1的正整數都可以唯一地表示為若干個素數的乘積,並且這些素數的冪次是唯一的。
所以p可以寫成p1^a1·p2^a2···pm^am,其中p1到pm均為素數。
也就是說,只需要證明pi^k∈s(k為任意非負整數),就能證明p∈s。
很快,陳輝就有了思路,根據題目,如果pi能夠被a整除,那麼根據性質1和性質2,輕易就能得出pi^k∈s。
可若是pi不能整除a呢?不能整除,就說明pi與a也互素,同時因為pi為p的分解素數,p與b互素,那麼pi與b也互素。
性質123都已經用了,所以接下來必然會用到性質4。
an+b∈s這個性質應該怎麼利用呢?陳輝絞盡腦汁,卻一籌莫展,這還是他洞察力提升後,第二次遇到這種情況,這讓他想到了在數競隊張安國給他出的題,當時他也是像現在這般。
後來他知道張安國那道題有常規的解法,只是他當時不知道而已。
所以,這道題必然也有某個解法,或者公式定理是自己沒有想到的!可陳輝沒有深入研究數論,大腦中也並沒有關於數論的體系,一時之間竟然都不知道該從什麼地方去尋找這種解法或者公式定理。
解法,公式定理,說白了,就是前人搭的梯子。
牛頓說過,他能有那般成就,不過是站在了巨人的肩膀上。
所以,解法當然要從前輩先賢身上去找!
陳輝大腦飛速運轉,開始頭腦風暴。
擅長數論的數學家很多,但目前陳輝瞭解的也就那麼幾個,費馬、尤拉、高斯。
費馬研究的東西天馬行空,費馬大小定理,親和數,素數分佈,這些定理在數論中的地位舉足輕重。
但他一生只玩高階局,並且都是讓後人幫他證明,高中生的題目應該還輪不到費馬出馬吧?
高斯主要研究的是代數數論,比如二次互反律,算術幾何平均之類的問題,顯然跟這道題的調性不符。
所以,是尤拉嗎?
一番分析,陳輝將目標鎖定在了這位數學國王身上。
他有些振奮,他對尤拉的瞭解其實是要比其他兩人更多的。
這還是因為當時學習尤拉積分時,聽了安老師的建議。
否則他就只能抓瞎了。
死馬當成活馬醫,沒有選擇的選擇,就是最好的選擇。
陳輝開始回想尤拉一生中提出的,關於數論方面的定理。
他也不是擰巴的人,如果從尤拉身上找不到解題方法,那就放棄這道題,回去好好研究數論,明年再來便是。
尤拉一生髮表了超過 1500篇論文,提出的定理公式理論浩繁如星海。
經過提升的記憶力幫了陳輝大忙,有極強的洞察力輔助,雖然只是看了一遍尤拉的生平,但對尤拉提出的重要的公式和定理他都記得很清楚。
既然想到尤拉,那麼自然能想到他在數論領域大名鼎鼎的尤拉定理。
尤拉定理!
很快,陳輝眼前亮起刺目的光芒。
找到了!他找到了!
解題的鑰匙果然藏在尤拉身上!尤拉定理:
若a和n是正整數,且a和n互素(即最大公約數為1),則a的φ次方對n取模的結果為1,即aφ≡1陳輝陷入前所未有的興奮狀態,無數思路如同泉水般在大腦中湧現。
【由尤拉定理,a^aφ(pi^k)·n+b≡n+b(modpi^k),則令a0=1,an=a^aφ(pi^k)·a^n+b,則an≡a^n+b(modpi^k),又因為(pi,a)=1,(pi,b)=1,所以當n從0取到pi^k時,an可以取到pi^k的完全剩餘系,此時必有at=t·pi^k∈s,所以pi^k∈s!
綜上所述……】
證明完畢!
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