MathLabs

第3問

2k−32^k-3 (k=2,3,…k=2,3,\ldots) の形の整数の集合が、任意の2つの元が互いに素である無限部分集合を含むことを証明せよ。
ステップ 3/5: 先行する素因子を次へ引き継ぐ
p∣Ak, k<n  ⟹  p−1∣an  ⟹  p∣2an−1p\mid A_k,\ k<n\implies p-1\mid a_n\implies p\mid 2^{a_n}-1
詳しい解説

以前の AkA_k を割る素数 pp は、次の構成で指数に因子 p−1p-1 を与えるので、n>kn>k のすべての後続の ana_n で p−1p-1 が a_n を割る。an=b(p−1)a_n=b(p-1) と書く。フェルマーの小定理 2p−1≡1(modp)2^{p-1}\equiv1\pmod p より p∣2an−1=An+2p\mid2^{a_n}-1=A_n+2。