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level 15
asdx3611
楼主
若2m+1是质数,则n为不等于2m的偶数时,1^n+2^n+……+m^n必是m的倍数吗?请证明或举反例。
2019年07月12日 03点07分
1
吧务
level 14
告不告诉你
m=3,n=2?
2019年07月12日 12点07分
3
吧务
level 14
告不告诉你
题目应改为:
若p=2m+1是质数,n为不是2m的倍数的偶数,则1^n+2^n+……+m^n必是p的倍数。
证明:
引理:若n不是p-1的倍数,则存在与p互素的正整数a,满足a^n-1不能被p整除。
引理的证明:否则,存在整系数多项式满足x^n-1=(x-1)(x-2)……(x-(p-1))g(x)(mod p)
即x^n-1=(x^(p-1)-1)g(x)(mod p), p-1|n,矛盾。
原题的证明:
假设a是与p互素且满足a^n-1不能被p整除的正整数。
设A=1^n+2^n+……+m^n=(p-1)^n+(p-2)^n+……+(m+1)^n(mod p)
2A=1+2^n+……+(p-1)^n(mod p)
2A*a^n=a^n+(2a)^n+……+((p-1)a)^n=1+2^n+……+(p-1)^n=2A(mod p)
这是因为a与p互素。
于是2A(a^n-1)=0(mod p),A=0(mod p).
2019年07月12日 12点07分
4
asdx3611
谢谢!原题目中的“必是m的倍数”确是“必是2m+1的倍数‘之误。
2019年07月12日 13点07分
asdx3611
你的证明,我还需要学习、思考。
2019年07月12日 13点07分
asdx3611
你的”肯定“的结论,帮我解决了一个问题。谢谢!
2019年07月12日 13点07分
level 15
asdx3611
楼主
@告不告诉你
你证明了我提出的问题:
若2m+1是质数,则n为不等于2m的倍数时,1^n+2^n+……+m^n必是2m+1的倍数。
这让我肯定了一个“猜想”:
若2m+1(m≥2)是质数,则n为不等于2m的倍数时,1^n+2^n+……+(2m)^n必是2m+1的倍数。
2019年07月12日 14点07分
6
asdx3611
m≥2去掉。
2019年07月12日 21点07分
1