Назад
Задача

Докажите, что при  m ≠ n  выполняются равенства:

  а)  (am – 1, an – 1) = a(m, n) – 1  (a > 1);

  б)  (fn, fm) = 1,  где  fk = 22k + 1  – числа Ферма.

Решение

  а) Первый способ. Пусть  mn.  Тогда  (am – 1, an – 1) = (aman, an – 1) = (am–n – 1, an – 1).  Поэтому алгоритм Евклида для чисел  am – 1  и  an – 1  "идёт параллельно" алгоритму Евклида для показателей m и n. Последний заканчивается на числе  (m, n),  значит, первый – на числе  a(m, n) – 1.  Второй способ. Пусть  (m, n) =d,  (am– 1,an– 1) =D.  Очевидно, числа  am– 1  и  an– 1  делятся на  ad– 1,  поэтому иDделится на  ad– 1.   С другой стороны,  d = mu + nv  (гдеu, v– какие-то целые числа, см. задачу160488б или задачу160489). Можно считать, что  u≥ 0, v≥ 0.  Тогда ad– 1 =amu+nv– 1 =ad(1 –a–nv) + (amu– 1). Первое слагаемое делится на  an– 1,  второе – на  am– 1,  поэтому оба делятся наD. Следовательно, и ad– 1  делится наD, то есть  ad– 1 =D.   б) Пусть  m > n.  Тогда  fn – 2 = 22n – 1 = (22n–1 – 1)fn–1 = (22n–2 – 1)fn–2fn–1 = ... = (22m – 1)fm...fn–1.  Следовательно,  (fn, fm) = (2, fm) = 1.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет