ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 60756
Темы:    [ Простые числа и их свойства ]
[ Малая теорема Ферма ]
[ Уравнения в целых числах ]
[ НОД и НОК. Взаимная простота ]
Сложность: 4
Классы: 9,10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Пусть p – простое число и  p > 3.
  а) Докажите, что если разрешимо сравнение  x² + x + 1 ≡ 0 (mod p),  то  p ≡ 1 (mod 6).
  б) Выведите отсюда бесконечность множества простых чисел вида  6k + 1.


Решение

а) Решение x указанного сравнения удовлетворяет условиям  xp–1 – 1 ≡ 0 (mod p)  и  x³ – 1 ≡ 0 (mod p).  Cогласно задаче 60507 а)  x(p–1, 3) – 1 ≡ 0 (mod p).  Но x не сравнимо с 1 по модулю p, поскольку 3 на p не делится. Следовательно,  p – 1  делится на 3, то есть p имеет вид  6k + 1.

б) Пусть таких чисел всего n:  p1, ..., pn.  Рассмотрим число  x = 3p1...pn.  Пусть p – простой множитель числа  x² + x + 1.  Тогда  p > 3.  Согласно а)  p имеет вид  6k + 1.  С другой стороны,  x² + x + 1  не делится ни на одно из чисел p1, ..., pn. Противоречие.

Источники и прецеденты использования

книга
Автор Алфутова Н.Б., Устинов А.В.
Год издания 2002
Название Алгебра и теория чисел
Издательство МЦНМО
Издание 1
глава
Номер 4
Название Арифметика остатков
Тема Деление с остатком. Арифметика остатков
параграф
Номер 4
Название Теоремы Ферма и Эйлера
Тема Малая теорема Ферма
задача
Номер 04.130

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .