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Hay siempre una primitiva de la m-ésima raíz de la unidad con la parte imaginaria mayor que 1/2

Deje $m$ ser un entero positivo.

Necesito la existencia de una primitiva $m$-ésima raíz de la unidad $\zeta_m$ de tal forma que su parte imaginaria es estrictamente mayor que $1/2$.

Podemos escribir $\zeta_m = \exp(2\pi i a/m)$ algunos $a$ coprime a $m$.

La condición anterior se reduce a $\sin(2 \pi a /m ) > 1/2$. Esto sólo significa que $$ \frac{m}{12} < a < \frac{5m}{12}.$$ So I'm looking for the existence of an integer $un$ coprime to $m$ such that $$ \frac{m}{12} < a < \frac{5m}{12}. $$

Es siempre posible?

Probablemente tengo que $m> 12$. Para $m=12$, no se $a$. Está bien si no funciona para un número finito de $m$.

4voto

JiminyCricket Puntos 143

Por el postulado de Bertrand, siempre existe un número primo entre el $\lceil m/12\rceil$ $2\lceil m/12\rceil$ e entre $2\lceil m/12\rceil$$4\lceil m/12\rceil$. Por lo suficientemente grande $m$ tenemos $4\lceil m/12\rceil\lt5m/12$. Por lo suficientemente grande $m$, estos primos no pueden dividir a $m$, así que al menos uno de ellos es coprime a $m$.

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