MathLabs

第3問

n>2n>2 とし、Vn={1+kn:k=1,2,…}V_n=\{1+kn:k=1,2,\ldots\} とする。VnV_n の元が VnV_n の2元の積で表せないとき、それを既約元と呼ぶ。順序を除き、既約元の積表示が2通りある VnV_n の元が存在することを証明せよ。
ステップ 4/6: 2つ目の平方数を調べる
ざっくり言うと

大きさの評価により、この平方数の唯一の例外は n=8n=8 と分かる。

k1k2n+k1+k2=4n−4k_1k_2n+k_1+k_2=4n-4
詳しい解説

(2n−1)2(2n-1)^2 が分解できるなら k1k2n+k1+k2=4n−4k_1k_2n+k_1+k_2=4n-4 である。n>2n>2 では、(1,1)(1,1) は n=2n=2、(1,2)(1,2) は n=7/2n=7/2 を要求し、(1,3)(1,3) はちょうど n=8n=8 を与える。それ以外の正整数の組では左辺が右辺を上回る。