每周数论题(25)

文摘   2024-09-23 08:41   加拿大  

上周答案:

141)

如果一个素数 在其前后素数中是等距的,即 ,证明 是 6 的倍数。然后,若有兴趣,对于 的情况,使用计算机找出具有此性质的最小素数

证明:

要证明

首先,假设 :如果 ,那么 ,这与 是素数的事实相矛盾。

同样地,如果 ,那么 ,这也与 是素数的事实相矛盾。当我们假设 时,同样的矛盾也会出现。如果 ,当 时,同样的论证适用。

时,;当 时,;当 时,

备注:有趣的是,间隔 在素数序列中出现得比更早,具体来说,在 时就达到了。


236)

证明任意整数可以写成5个完全立方数之和。

证明:

是整数。首先,显然:是一个整数。则,容易得到:


本周题目:

272)

是正整数,且对某个素数 。证明:

注:

在数论中,符号 表示 p 严格整除 n,也就是说 整除 ,但 不整除

大老李注:

此题在原书上是这样:

严格整除条件处,书中是,而不是。昨天按此推送此题后,署名“百分之七”的读者迅速找到了一个反例:

我确认了一下,果然是反例。于是,我把题目移入我的微信群中,经过一番讨论,群友“JO”指出,题目条件中,应该是

感谢以上两位。可以看出,大老李的读者能力很强,能找出原版数学书籍的印刷错误(网上搜了一下,没有看到有关这道题的勘误)。


355)

证明序列中,存在无穷多的合数。


附注:

所有题目源自美国数学会出版的《经典数论中的1001个问题》:

此书模仿“一千零一夜”的体裁,收录了1001道数论的问题。我每周选2道题,翻译后推送给大家,供大家消遣。

原书的题目是按照数论下的话题分类的,为了不至于过于单调,我不会按照顺序出题。也会略过那些太简单或需要编程的题。

一些栏目说明和约定:

  • 每道题之前的编号是书中的题目编号。

  • 自然数总是包括0。

  • 如果未加说明,所有的a,b,c,i,j,k,m,n...等字母都表示整数。

  • 如果未加说明,所有的p和q都表示质数。

大老李聊数学
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