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#78
整数論
★★☆☆☆

n を正の整数とする. 平方因子をもたず, かつ nk で割った商が奇数であるような, n 以下の正の整数 k は奇数個であることを示せ.

兒玉:square-free がどう生きてくるんやろうか
渡辺:対応付けでも作るのか?
宿田:(延々と計算を間違えている)
渡辺n から n+1 に変わるときを見ればいいのでは
渡辺:約数部分だけ変わるから、square-free が使えそう
兒玉1 増やすという発想は良さそう
平石:分子が 1 増えるときって高々 1 しか変わらんから
平石1 増えるのが偶数個って言えば良さそう
渡辺n の square-free な約数が偶数個って言えば良い?
兒玉:自明ですね

  • 工事中
補題.

n2 以上の整数とする.

n の正の約数で, 平方因子を持たないものは偶数個である.

証明.

n の素因数が l 種類であるとする. l1 である. このとき, n の正の約数で, 平方因子を持たないものは 2l 個であり, 偶数個.

A(n)={k1kn,nk で割った商が奇数, k は平方因子を持たない } とする.

|A(n)| が奇数であることを n についての帰納法で示す. n=1 のとき, A(1)={1} よりよい.

|A(n1)| が奇数であると仮定する. n1k で割った商と, nk で割った商を比べると, kn の時のみ 1 増える. このことから, A(n1)A(n) のどちらか一方にのみ属す整数は, n の正の約数のうち平方因子を持たないものであり, 補題より偶数個. 従って, |A(n1)||A(n)| の偶奇が一致することがわかり, 題意は示された.