Тема . Остатки и сравнения по модулю

Лемма об уточнении показателя

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#108630

Пусть p  — простое число, а m > 1,x >1,y > 1  — натуральные числа. Оказалось, что

xp+yp-  (x+-y)m
  2   =   2

Докажите, что m = p.

Показать доказательство

Пока будем считать, что p> 2.  Пусть q  — простой общий делитель чисел x  и y.  Тогда x = qa ⋅x
       1  и y = qb⋅x
       2  (a≤ b).  Теперь посмотрим на степень вхождения q  в нашем равенстве. Мы получаем, что am = ap,  а значит, m =p.

Следовательно, достаточно доказать задачу для        α
(x,y)= 2 ,  где α≥ 0.  Предположим, что x +y  имеет простой множитель q >2.  Тогда x  и y  по отдельности на q  не делятся. Тогда по лемме об уточнении показателя получаем

   p   p
vq(x + y )= vq(x+ y)+vq(p)

поэтому m = 1,  что неверно. Пусть (x,y) =2α,  а значит, x =2α ⋅x
       1  и y =2β ⋅y
       1  (α ≤ β).  Мы разобрали случай, когда у x +y  есть нечётный простой делитель, поэтому можно считать, что α= β  и          k
x1+ y1 = 2.  Следовательно, из нашего равенства мы получаем, что  p   p  s
x1+ y1 = 2,  где s  — какое-то число. Тогда мы знаем, что  p   k    p   s
x1+ (2 − x1)= 2 .  После раскрытия скобок получаем, что степень вхождения двойки справа равна k,  а слева равна s.  Значит, s= k.  Так как p> 1,  то  p    k    p   k
x1 +(2 − x1) > 2,  а значит, x1 = 1,  и аналогично y1 = 1,  то есть x= y.  Тогда из условия сразу следует, что m = p.

Если же p =2,  то мы получаем 2   2   x+ym
x +y = ( 2 ).  Заметим, что      3    2   2
(x +y) > 4(x + y)  в силу того, что x> 1  и y > 1.  А значит, левая часть нашего равенства при m > 2  точно больше правой. То есть m  тоже равно двум.

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!