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第3题

求出所有数对(p,n),其中p为素数、n为正整数,并且(n^p+1)/(p^n+1)为整数。
第 5/7 步:确定阶
e=ord⁡p+1(n)∣2p,e∈{1,2,p,2p},e=2.e=\operatorname{ord}_{p+1}(n)\mid2p,\quad e\in\{1,2,p,2p\},\quad e=2.
详细分析

令e为满足n^e≡1(模p+1)的最小正整数。将2p除以e并用最小性得e|2p。e=1或p与n^p≡−1矛盾;由欧拉定理及φ(p+1)<2p排除e=2p,故e=2。