Тема . Остатки и сравнения по модулю

Квадратичные вычеты

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#97054

Докажите, что число 5n − 1  не делится на 2n +1  ни при каком натуральном n.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Обычно в подобных задачах не нужно сразу применять сильную технику, для начала стоит посмотреть на выражения по каким-нибудь модулям и что-то понять. Изучите n, какие делители у него точно есть?

Подсказка 2

Поймите n по модулю 4. Теперь надо применять что-то сильное, предлагается применить квадратичный закон взаимности. К каким простым числам это можно сделать?

Подсказка 3

Одного квадратичного закона тут не хватает, вспомните про показатели. Где это можно искать? Выделите в числе n наибольшую степень 2, а далее рассмотрите квадратичный закон взаимности для числа 5 и для простого делителя числа 2^n+1, сравнимого по модулю 5 с 2 или 3(почему такой найдется?).

Показать доказательство

Предположим, что 5n− 1  делится на 2n +1.  Заметим, что n  чётно, ибо иначе 5n− 1  не делится на 3.  а 2n+ 1  делится. Поскольку   2
4m  +1  должно не делиться на 5.  то n∕2  также чётно, т.е. n  делится на 4.  Пусть     m
n =2 a,  где a  нечётно, а n≥ 2.  Поскольку n≥ 2,  то число  m
2 + 1  сравнимо с 2  по модулю 5,  поэтому у него имеется простой делитель p≡ ±2 (mod 5).  Поскольку показатель 2  по модулю p  очевидно равен  n
2 + 1,  мы знаем, что       n
p− 1= 2 +1  для некоторого натурального k.

Согласно квадратичному закону взаимности,

( 5)  (p)  ( ±2)
  p =  5  =  -5- = −1

откуда 52k = 5p−1∕2≡ −1 (mod p)  и 5m ⁄≡ 1 (mod p).  С другой стороны, 2m = (22m)a ≡ (−1)a (mod p).  Таким образом, 2m+ 1  делится на p,  а 5n− 1  нет, что противоречит предположению.

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!