Тема . Остатки и сравнения по модулю

Показатели и первообразные корни

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#82088

Пусть p  и q   — простые, q > 5.  Известно, что 2p+ 3p  делится на q.  Докажите, что q > 2p.

Показать доказательство

Предположим противное, пусть q ≤2p.  По условию q >5,  то есть q  — нечётное, а значит q ≤2p− 1.  Делимость 2p+ 3p  на q  равносильна сравнению  p    p
2  ≡− 3 (mod q).  Возведём его в квадрат:  2p  2p
2  ≡ 3  (mod p).  Далее запишем его следующим образом:  2p− q+1  q−1   2p−q+1  q− 1
2      ⋅2   ≡ 3     ⋅3   (mod q).  После применения МТФ последнее сравнение превратится в  2p−q+1   2p−q+1
2      ≡3      (mod q).  Следовательно,

 2p− q+1   2p−q+1    p− q−1-  p− q−1 p− q−1 p− q−1
3     − 2     = (3  2  − 2  2 )(3   2 + 2  2 )

кратно q.  Отсюда вытекают два случая.

Если первая скобка кратна q,  то 3p− q−21≡ 2p− q−12-(mod q).  Также ранее мы выяснили, что 22p ≡32p.  Таким образом, зная, что если         x   x
(a,b)= 1,a  ≡b  (mod m)  и  y   y
a ≡ b (mod m),  то  НОД(x,y)   НОД(x,y)
a      ≡ b       (mod m )  получаем:

 (2p,p− q−1)   (2p,p− q−1)
2     2  ≡ 3     2   (mod q)

Осталось заметить, что p− q−1-
   2  не делится на p,  потому что 0 < q−1 ≤p− 1
    2  по нашему предположению. Следовательно, этот НОД равен либо 1,  либо 2.  То есть либо 1≡ 0 (mod q),  либо 5≡ 0 (mod q),  но при q > 5  это невозможно.

Если вторая скобка кратна q,  то 3p− q−21≡ −2p− q−21(mod q).  Домножим сравнение на 6q−21  и получим: 2q−21⋅3p ≡ −3q−21⋅2p (mod q).  Условие позволяет заменить в последнем сравнении 2p  на − 3p  и получить следующее: 2q−21≡ 3q−21.  Снова приходим к первой задаче, только в этом случае нужно посмотреть на    q−1
(2p, 2 )  и аналогичным способом убедиться, что он может быть лишь 1  или 2,  что приводит к противоречию.

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!