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  • 設(shè)n為正整數(shù),證明:數(shù)2∧2∧n+2∧2∧(n-1)+1,至少有n個不同的質(zhì)因子

    設(shè)n為正整數(shù),證明:數(shù)2∧2∧n+2∧2∧(n-1)+1,至少有n個不同的質(zhì)因子
    式子是2的(2的n次方)的次方,加上2的(2的n-1的次方)的次方,再加上1
    數(shù)學(xué)人氣:126 ℃時間:2020-05-22 07:42:36
    優(yōu)質(zhì)解答
    設(shè)a(n) = 2^(2^n) + 2^(2^(n-1)) + 1,b(n) = 2^(2^n) - 2^(2^(n-1)) + 1,
    則a(n) = 2^(2^n) + 2^(2^(n-1)) + 1
    = 2^(2^n) + 2 * 2^(2^(n-1)) + 1 - 2^(2^(n-1))
    = (2^(2^(n-1)) + 1)^2 - (2^(2^(n-2)))^2
    = (2^(2^(n-1)) + 1 + 2^(2^(n-2)))*(2^(2^(n-1)) + 1 - 2^(2^(n-2)))
    = a(n - 1) * b(n - 1).
    故a(n) = a(n - 1) * b(n - 1)= a(n - 2) * b(n - 2) * b(n - 1)
    = ...= a(1) * b(1) * b(2) * ...* b(n -1).
    顯然a(n) > 1,b(1),...,b(n - 1) > 1,所以a(1),b(1),...,b(n - 1)都有素因子.
    因為a(n) - b(n) = 2 * 2^(2^(n-1)),
    即a(1) * b(1) * b(2) * ...* b(n -1) - b(n) = 2 * 2^(2^(n-1)).
    而a(1),b(1),...,b(n - 1),b(n)都是奇數(shù),
    故乘積a(1)b(1)...b(n - 1)與b(n)互素.
    因此a(1),b(1),...,b(n - 1)中的每一個都與b(n)互素.
    這說明對于{b(n)}中的任意兩項b(k)與b(j),b(k)與b(j)都沒有公共的素因子.
    而且,{b(n)}中的每項b(k)與a(1)也都沒有公共的素因子.
    故a(1),b(1),...,b(n - 1)中任意兩個所包含的素因子都是不同的.
    所以,他們的乘積a(n) = a(1) * b(1) * b(2) * ...* b(n -1)至少包含n個不同的素因子.
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