是否存在自然數a 2使得a a n a 1(n屬於正整數)為素數恆成立?

時間 2021-06-09 23:42:10

1樓:Aliebc

不存在。

1)若 為乙個奇數

按照假設, 是乙個素數,

現在取 (其中 是尤拉函式)

注意到 , 表示最大公約數.

由尤拉定理,有

再由費馬小定理,就有 ,從而

得到 是乙個合數,矛盾!從而不存在奇數 滿足原命題.

2)若 是乙個偶數

我們用 表示正整數 中素數 的冪次.

下面我們先考慮乙個結論:對 2" eeimg="1"/>,存在充分大的 ,使得 ,(*)

設 是乙個奇數

則 ,設 是乙個奇數

有 ,取乙個充分大的 ,使 q" eeimg="1"/>,則是乙個奇數,從而

回到原命題,按照假設, 也是乙個素數,

現在取 ,注意到

,於是由尤拉定理, ,

又由(*)式可得

從而 ,於是由費馬小定理,有

從而 得到 是乙個合數,矛盾!從而不存在偶數 滿足原命題.

綜上所述,不存在 2" eeimg="1"/>,使 永遠是乙個素數.

2樓:周興海

顯然不存在,但不會證,因為我不覺得自己會比費馬厲害。

我們知道,a=2的情況,就是「費馬素數」,n=5的時候得到的***就不是素數。

在n=1的條件下,測試了a=3...700的情況,只有a=3, 19, 535,三種情況下,a^a^n+a-1,即a^a+a-1,才是素數。

然後,3^3^2+3-1= 19685,顯然不是素數,a=3排除

19^19^2+19-1是乙個幾十位的數字,用費馬小定理隨便取乙個小的底數,比如2,5,100都行,驗證了它不是素數

剩乙個535^535^2+535-1,挺大,大約78萬位的數字,有空再驗。或許算力不夠。

總之,這個式子,數字越大,是素數的可能性越渺茫。之所以能夠拿出來問,只是因為難以計算而已。

倒是很有可能,當正整數a>2時,對於任何正整數n,式子a^a^n+a-1總共就這3個素數,更不可能在某個n的條件下「恆成立」了。

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