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s,t を整数, n を正の整数とする. 2t2−1 が n の倍数であり, 2st+1 が n2 の倍数であるとき, s2+t2−1 は n2 の倍数であることを示せ.
平山:s,t ってほぼ決まってくる気がするけど 渡辺:s+t が n の倍数で死ぬ 宿田:足して終わりか 平山:は?
以下より n∣2t(s+t) であることに留意せよ.(2t2−1)+(2st+1)=2t(s+t)ここで 2t2−1 が奇数であることから, n は奇数であり, 特に n∣t(s+t) である. n,t が公約数 q>1 を持つとすると q∣2st+1 が必要だが, 一方 2st+1≡1≢0(modq) より矛盾する. ゆえに n と t は互いに素であるから n∣s+t, つまり n2∣(s+t)2 である. これと n2∣2st+1 より, (s+t)2−(2st+1)=s2+t2−1を用いて結論を得る.