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uchinyan
#30316
まず明らかに,互いに素かどうかを調べる自然数は素数に限ってOKです。
なぜならば,一般に公約数があれば素数を含み,素数の場合に帰着するので。
そこで,素数について考えます。
a(n) = 2^n + 3^n + 6^n - 1 (n = 1, 2, ...)
において,
a(1) = 2 + 3 + 6 - 1 = 10, a(2) = 4 + 9 + 36 - 1 = 48
なので,2, 3, 5 とは互いに素ではないです。そこで,p を 7 以上の素数とします。
すると,2, 3, 6 は p と互いに素なので,フェルマーの小定理より,mod p で
2^(p-1) ≡ 1, 3^(p-1) ≡ 1, 6^(p-1) ≡ 1
そこで,ここが一工夫ですが...かなり考えてからひらめいた ^^/
6 * a(p-2) = 6 * (2^(p-2) + 3^(p-2) + 6^(p-2) - 1) = 3 * 2^(p-1) + 2 * 3^(p-1) + 6^(p-1) - 6
ここで mod p をとると,
6 * a(p-2) ≡ 3 * 1 + 2 * 1 + 1 - 6 = 6 - 6 = 0
つまり,6 * a(p-2) は p で割り切れます。p は 6 と互いに素だったので,a(p-2) は p で割り切れます。
以上で結局,すべての素数に対して互いに素でない a(n) が存在することが分かったので,
互いに素な自然数は 1 だけになります。
ネコの住む家   7月20日(金) 15:57:47   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   30318

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