宋莳雨:“我有点担心,不至于做那么久的测试吧?”
林薇:“急什么莳雨,陈航什么水平我们不是最清楚了吗?”
黄溪念:“我倒是有些好奇,是什么题目能做一节课到吃午饭了都不去,一定是有意思的题目。”
周育成:“你们说会不会是竞赛题?”
张启山:“很有可能,是这个学校老师做得出来的。”
十几人边去食堂的路上边聊。
时间到了第65分钟。
办公室外的喧闹声渐渐平息——大部分学生已经去了食堂。但办公室里,没有一个人提出要去吃饭。
“要不……先去吃饭?”一个老师小声提议。
“等等,看他怎么处理奇数情况。”史言哲难得开口,目光始终没有离开陈航的草稿纸。
陈航正在尝试模其他数。
模3?5? mod 3:5≡2 mod 3,5? ≡ 2? mod 3。
分子:20×5? - 2 ≡ 20×2? - 2 mod 3。
20≡2 mod 3,所以分子≡ 2×2? - 2 = 2(2? - 1) mod 3。
分母:3? + 47 ≡ 0 + 47 ≡ 47 ≡ 2 mod 3(因为47=3×15+2)。
如果分数是整数k,那么分子 ≡ k×分母 ≡ 2k mod 3。
所以2(2? - 1) ≡ 2k mod 3,即2? - 1 ≡ k mod 3。
这似乎没有直接矛盾。
模5?
……
第70分钟。
他尝试了模3、模5……都有进展,但都没有得到像模4那样干净利落的矛盾。
“需要更巧妙的构造。”花白头发老师低声说,“模4解决了一半,但另一半……我记得原题解法是……”
突然,花白头发老师还没说完,陈航就动了。
只见前几分钟,陈航盯着自己的草稿和题目,突然间,陈航的思路就如同吃了巴豆一般畅通无阻,就像柯南射激光那般,瞬间想到了怎么做。
n=4k+1时,
分子:5?(20×5??2)
分母:3? + 47=3^(4k+1)+47=3*81?+47≡3+47 (mod 5)=0(mod 5)
因而这种情况也证明出了式子不为整数。
陈航稍微思索了一会,没问题,然后又想了几秒钟,就剩下最后一种情况,n=4k+3.
但很快,陈航就找到了思路,反证法!
假设3? + 47 | 20×5??2,考虑任何的3? + 47其中的一个素因子,p | 3? + 47,p为奇素数
由此p | 20×5??2,因此 20×5? ≡ 2 mod p
20*5^(4k+3)≡ 2 mod p,4*5^(4k+4)≡ 2 mod p,2*5^(4k+4)≡ 1 mod p
令a=5^(2k+2),则2a2 ≡ 1 mod p,(a?1)2 ≡ 2mod p
从二次剩余的角度来讲,2作为奇素数p是一个二次剩余。
什么样的奇素数p能满足呢?p=8m±1
从而3? + 47所有的奇素数也一定是8m±1形式,进而3? + 47=2*Q,Q ≡ ±1 mod 8
又n=4k+3,3? + 47=27*81?+47,且16 | 80,因此3? + 47=27+47 mod 16 =74 mod 16 = 10 mod 16,进而(3? + 47)/2 ≡ 5 mod,与 (3? + 47)/2 ≡ ±1 mod 8矛盾!
至此,证毕!
陈航把这个思路一点一点严谨的写进答题纸上。
喜欢全能学霸人生请大家收藏:(m.38xs.com)全能学霸人生三八小说更新速度全网最快。