Тема . Остатки и сравнения по модулю

Китайская теорема об остатках

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела остатки и сравнения по модулю
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74252

Даны натуральные a  и b.  Известно, что для любого натурального n  число an+ n  делится на bn+ n.  Докажите, что a =b.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем доказать, что разность a и b сравнима с нулем по модулю какого-нибудь очень большого числа. Как от исходного условия перейти к исследованию разности?

Подсказка 2

Верно! Легко видеть с помощью простого вычитания делителя, что условие задачи эквивалентно тому, что разность n-ых степеней a и b делится на сумму n-ой степени b и n. Попробуем для произвольного простого числа p изготовить такое n, чтобы эта сумма на него делилась. Как это сделать?

Подсказка 3

Точно! Просто берем n, имеющее остаток -b по модулю p и остаток 1 по модулю p-1. Тогда легко показать по малой теореме Ферма, что сумма n-ой степени b и b делится на p. А что это означает для разности n-ый степеней a и b?

Показать доказательство

Ясно, что если an+n  делится на bn +n,  то и (an +n)− (bn +n)= an− bn  также делится на bn +n.  Рассмотрим произвольное простое число p.  Возьмём такое n,  что n ≡ −b (mod p)  и n≡ 1 (mod p− 1).  Благо, КТО позволит выбрать такое n.  Заметим, что в этом случае n      n       n−1
b +n ≡b − b≡ b(b   − 1)≡0 (mod p),  так как либо p  делит b,  либо они взаимно просты и n − 1  делится на p − 1,  тогда вторая скобка по МТФ сравнима с 0.  Отсюда  n   n
a − b  кратно p,  то есть  n   n
a ≡ b (mod p).  В силу выбора n  имеем     n   n
a ≡a  ≡b ≡ b (mod p).  То есть a ≡b (mod p)  для любого простого числа p.  Отсюда нетрудно показать равенство a  и b.  Возьмём такое простое число, которое больше разности a  и b.  Ясно, что в этом случае a− b  на него поделится лишь когда a= b.  Что и требовалось.

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!