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4.19 Apostol Introducción a la teoría analítica de números

Soy incapaz de resolver este problema en particular de Apostol introducción a la teoría analítica de números en la página 128 y estoy auto-estudio así que no tengo ayuda.

¡Demuestra que cada miembro del conjunto de n-1 enteros consecutivos n! ¡+2 , n! ¡+3,..., n! +n es divisible por un primo que no divide a ningún otro miembro del conjunto.

No consigo entender cómo puedo elegir aquel primo que divide a 1 pero no otros. Se pueden elegir 2,3,4,...,n pero no todos son primos.

¿Puede decirme cómo debo enfocar esta cuestión?

¡Gracias!

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Dan Cramer Puntos 415

Mira los números $(n!+k)/k$ para $k=2,\dots,n$ y demostrar que son pares coprimos.

Por cierto, esto da una prueba alternativa del teorema de Euclides.

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mathlove Puntos 57124

Creo que la sugerencia de Esteban Crespi es útil.

Sea $j$ sea un número entero que cumpla $2\leqslant j\leqslant n$ y considere $n!+j=j\bigg(\dfrac{n!}{j}+1\bigg)$ donde $\dfrac{n!}{j}+1$ es un número entero mayor que $1$ .

Demostremos ahora las dos afirmaciones siguientes :

Reclamación 1 : Si $k$ es un número entero que cumple $2\leqslant k\leqslant n$ y $k\not=j$ entonces $\gcd\bigg(\dfrac{n!}{j}+1,k\bigg)=1$ .

Reclamación 2 : Si $k$ es un número entero que cumple $2\leqslant k\leqslant n$ y $k\not=j$ entonces $\gcd\bigg(\dfrac{n!}{j}+1,\dfrac{n!}{k}+1\bigg)=1$ .

A partir de estas afirmaciones, se puede decir que todo factor primo de $\dfrac{n!}{j}+1$ es coprimo a cualquier otro miembro del conjunto.


Prueba de la reivindicación 1 :

Desde $k$ es un número entero que cumple $2\leqslant k\leqslant n$ y $k\not=j$ se tiene $k\mid \dfrac{n!}{j}$ de la cual $\gcd\bigg(\dfrac{n!}{j}+1,k\bigg)=1$ sigue. $\quad\blacksquare$


Prueba de la reivindicación 2 :

Supongamos que hay números enteros $d(\geqslant 2),a,b$ tal que $$\dfrac{n!}{j}+1=da\qquad \text{and}\qquad \dfrac{n!}{k}+1=db.$$

Desde $d$ no puede dividirse por ningún número entero $i$ satisfaciendo $2\leqslant i\leqslant n$ se tiene $$d\geqslant n+1\tag1$$

Uno tiene $$d|a-b|=|da-db|=\bigg|\bigg(\dfrac{n!}{j}+1\bigg)-\bigg(\dfrac{n!}{k}+1\bigg)\bigg|=\frac{n!}{jk}|k-j|$$ Desde $\gcd\bigg(d,\dfrac{n!}{jk}\bigg)=1$ se obtiene $$d\mid |k-j|\tag2$$

Se deduce de $(1)(2)$ que $$|k-j|\geqslant d\geqslant n+1$$ lo que contradice que $j,k$ son números enteros tales que $2\leqslant k\leqslant n$ y $2\leqslant j\leqslant n$ . $\quad\blacksquare$

1voto

lhf Puntos 83572

He aquí un caso fácil:

Sea $u=n!+a$ y $v=n!+b$ .

Si $\gcd(a,b)=1$ entonces $\gcd(u,v)=1$ porque cualquier divisor primo de $a$ divide $u$ pero no $v$ .

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