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第3题

证明存在无穷多个正整数 nn,使得 n2+1n^2+1 有一个大于 2n+2n2n+\sqrt{2n} 的素因数。
第 5/6 步:令 n = p - x:上界与整除性同时成立
n=p−x≤12(p−h),p∣n2+1n=p-x \le \tfrac12(p-h),\quad p\mid n^2+1
详细分析

令 n=p−xn=p-x;由 0<x<p0<x<p 知 nn 为正整数。由 x≥p+h2x\ge\frac{p+h}2 得 n=p−x≤p−p+h2=p−h2n=p-x\le p-\frac{p+h}2=\frac{p-h}2,恰为第1步所需的上界。又 n≡−x(modp)n\equiv-x\pmod p,故 n2≡x2≡−1(modp)n^2\equiv x^2\equiv-1\pmod p,即 p∣n2+1p\mid n^2+1。