level 5
第二题用pell方程x²-5y²=-1的正整数解即可。
若没有学过PELL方程,可用x=2,y=1为解,且若x²-5y²=-1,那么(9x+20y)²-5(4x+9y)²=x²-5y²=-1
可知x²-5y²=-1有无穷多组正整数解。
取其中y>5的解,明显还是无穷多组正整数解。令n为对应x即可。
那么有 5<y<2y<x=根号(5y²-1) =n ,这样n!肯定是5*y*2y=10y²的倍数,自然是n²+1=5y²的倍数。
还有一种比较特别的解。
取n=x^105 ,其中x为正整数
注意n^2+1=x^210+1=(x^2+1)*(x^4-x^2+1)*(x^8-x^6+x^4-x^2+1)*(x^12-x^10+x^8-x^6+x^4-x^2+1)*(x^16+x^14-x^10-x^8-x^6+x^2+1)*(x^24+x^22-x^18-x^16+x^12-x^8-x^6+x^2+1)*(x^48+x^46-x^38-x^36-x^34-x^32+x^28+x^26+x^24+x^22+x^20-x^16-x^14-x^12-x^10+x^2+1)*(x^96-x^94+x^92+x^86-x^84+2*x^82-x^80+x^78+x^72-x^70+x^68-x^66+x^64-x^62-x^56-x^52-x^48-x^44-x^40-x^34+x^32-x^30+x^28-x^26+x^24+x^18-x^16+2*x^14-x^12+x^10+x^4-x^2+1)
注意后面的各分解式为x的不同次数多项式,且最高位96次,低于n的次数。
所以主要正整数x充分大,各分解式代表的数字不同且均小于n,自然其乘积为n!的因子。
2025年08月08日 09点08分


