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第1题

证明:对任意一对正整数 kk 与 nn,都存在 kk 个正整数 m1,m2,…,mkm_1,m_2,\ldots,m_k(不必互不相同),使得 1+2k−1n=(1+1m1)(1+1m2)⋯(1+1mk).1+\frac{2^k-1}{n}=\left(1+\frac{1}{m_1}\right)\left(1+\frac{1}{m_2}\right)\cdots\left(1+\frac{1}{m_k}\right).
第 3/5 步:奇数情形:剥离 m_k = n
1+2k−12t−1=(1+12t−1)(1+2k−1−1t)1+\frac{2^k-1}{2t-1}=\left(1+\frac{1}{2t-1}\right)\left(1+\frac{2^{k-1}-1}{t}\right)
详细分析

若 n=2t−1n=2t-1,则 (2t−1)+(2k−1)=2t(1+2k−1−1t)(2t-1)+(2^k-1)=2t\left(1+\frac{2^{k-1}-1}{t}\right);两边除以 2t−12t-1 即得上述分解。对 tt 与 k−1k-1 使用归纳假设,第二个因子可写成 (1+1m1)⋯(1+1mk−1)\left(1+\frac{1}{m_1}\right)\cdots\left(1+\frac{1}{m_{k-1}}\right),取 mk=2t−1=nm_k=2t-1=n 即完成此情形。