Question

【題目】試證明：集合滿足

（1）對(duì)每個(gè)及，若，則一定不是的倍數(shù)；

（2）對(duì)每個(gè)（表示在中的補(bǔ)集），且，必存在，，使是的倍數(shù).

Answer 1

【答案】（1）見解析（2）見解析

【解析】

（1）對(duì)任意，設(shè).則.

若是任意一個(gè)小于的正整數(shù)，則.

由于與中，一個(gè)為奇數(shù)，它不含質(zhì)因子2，另一個(gè)為偶數(shù)，它含質(zhì)因子2的冪的次數(shù)最多為，因此，一定不是的倍數(shù).

（2）若，且，設(shè)，其中，，為大于1的奇數(shù).

則.

下面給出三種證明方法.

方法1 令，.

消去得.

由，知方程必有整數(shù)解

其中，，為方程的特解.

記最小的正整數(shù)解為.則.

故，使得是的倍數(shù).

方法2 注意到，，由中國剩余定理，知同余方程組

在區(qū)間上有解，即存在，使得是的倍數(shù).

方法3 由，總存在，使得.

取，使得.則.

存在，使得.

此時(shí)，.

從而是的倍數(shù).