Тема . Делимость и делители (множители)

Разложение на множители, основная теорема арифметики

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела делимость и делители (множители)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#127176

Дано простое число p.  Пусть n   — наименьшее натуральное число, большее 1, такое, что n6− 1  делится на p.  Докажите, что тогда одно из чисел      6
(n+ 1) − 1  или      6
(n +2) − 1  также делится на p.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Известно, что n — наименьшее натуральное, большее 1... Может ли оно быть большим? Есть ли какой-то очевидный "подозреваемый" среди чисел меньше p, который точно удовлетворяет сравнению n⁶ − 1 ≡ 0 (mod p)?

Подсказка 2

n⁶ − 1, это же не монолит! Можно же разломать на более мелкие кусочки, на несколько множителей.

Подсказка 3

n⁶ − 1 = (n + 1)(n − 1)(n² + n + 1)(n² − n + 1). Значит, p делит один из данных множителей.

Подсказка 4

Многочлены x² + x + 1, x² − x + 1 очень похожи. Можно ли простым преобразованием переменной один превратить в другой?

Подсказка 5

x² + x + 1 = (x + 1)² − (x + 1) + 1. Что можно сказать о (n − 1)⁶ − 1, (n + 1)⁶ − 1, в случае когда p делит (n² + n + 1)(n² − n + 1)?

Показать доказательство

Для p= 2  утверждение задачи очевидно, ведь числа (n+ 1)6− 1,(n+ 2)6− 1  — разной четности. Далее считаем p> 2.

Сразу заметим, что

     6        6
(p− 1)− 1≡ (−1)− 1≡ 0 (mod p),

при этом p− 1>1,  то есть p− 1  подходит на роль n,  значит, n≤ p− 1.

Заметим, что

 6           2             2
n − 1= (n − 1)(n +n +1)(n +1)(n − n+ 1).

Значит, p  делит один из множителей. Если n − 1  делится на p,  то n ≥p +1  — противоречие. Если n+ 1  делится на p,  то n +2≡ 1 (mod p),  откуда (n+ 2)6− 1≡ 0 (mod p).  Если

 2             2
n − n+ 1= (n− 1) +(n− 1)+1

делится на p,  то (n− 1)6− 1  также делится на p,  что противоречит минимальности n.  Наконец, если

n2+ n+ 1= (n+ 1)2− (n+ 1)+1

делится на p,  то (n+ 1)6− 1  делится на p.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!