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 m ≥ n. Тогда (am – 1, an – 1) = (am – an, 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