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第4题

对实数 x,令 floor(x) 为不超过 x 的最大整数。证明对每个正整数 n,floor((n-1)! 除以 n(n+1)) 都是偶数。
第 4/5 步:n+1 为素数时使用威尔逊定理
n!≡−1(modn+1)(n+1 prime)n!\equiv-1\pmod{n+1}\quad(n+1\text{ prime})
详细分析

设 q=n+1 为奇素数,则 n=q−1 为偶合数(小情形 q=3 已处理)。n 整除 (n−1)!+n;又由威尔逊定理 n!=(q−1)! 在模 q 下同余于 −1,所以 (n−1)!+n 同时被 n 与 q 整除,从而被 n(n+1) 整除。令 K=((n−1)!+n)/(n(n+1))。当 n≥6 时,阶乘中 2 的指数严格多于 n 中的指数,故 ((n−1)!+n)/n 为奇数;q 也是奇数,所以 K 为奇数。题中商为 K−1/(n+1),其 floor 为 K−1,为偶数。