MathLabs

第3問

n=a2+b2n=a^2+b^2 と表せ、a,ba,b が互いに素な正整数であり、すべての素数 p<=sqrt(n)p <= sqrt(n) が abab を割り切るような正整数 nn をすべて求めよ。
ステップ 2/4: 二つの加数を連続する整数にする
a−b>1;p∣(a−b);p<=a−b<sqrt(a2+b2)=sqrt(n)a-b>1; p | (a-b); p <= a-b < sqrt(a^2+b^2)=sqrt(n)
詳しい解説

a>ba>b かつ a−b>1a-b>1 と仮定し、a−ba-b の素因数 pp を取る。p<=a−b<sqrt(a2+b2)=sqrt(n)p<=a-b<sqrt(a^2+b^2)=sqrt(n) なので仮定より p∣abp | ab である。したがって pp は aa または bb を割り、さらに p∣(a−b)p | (a-b) だから、pp は両方を割る。これは gcd(a,b)=1gcd(a,b)=1 に反するので、a−b=1a-b=1 である。