Päevaülesanne

Juhuslik

Harjutuskomplekt

Balti Tee 2018 · Ülesanne 18

Arvuteooria

Let n≥3n \geq 3 be an integer such that 4n+14 n+1 is a prime number. Prove that 4n+14 n+1 divides n2n−1n^{2 n}-1.

Muuda valikut

Kui oled valmis

Ülevaatematerjal muutub kättesaadavaks järgmise päevaülesannete komplektiga.

Ülevaade

Teemad

Modulaararitmeetika

Lahendused

Lahendus

Since p:=4n+1p := 4n + 1 is a prime number, each non-zero remainder modulo pp possesses a unique multiplicative inverse. Since −4⋅n≡1(modp)-4 \cdot n \equiv 1 \pmod{p}, we have n≡(−4)−1(modp)n \equiv (-4)^{-1} \pmod{p}, from which we deduce that n≡−(2−1)2n \equiv -(2^{-1})^2. Consequently,

n2n−1≡(−(2−1)2)2n−1≡(2−1)4n−1≡0(modp),n^{2n} - 1 \equiv (-(2^{-1})^2)^{2n} - 1 \equiv (2^{-1})^{4n} - 1 \equiv 0 \pmod{p},

by Fermat's Little Theorem.

Võistluse kontekst

Balti Tee tulemused 2018

11 võistkonda

Keskmine tulemus
4,3 / 5
4 või 5 punkti
9 / 11
Eesti
1 / 5

Punktijaotus

00
12
20
30
40
59
Kõigi võistkondade punktid
VõistkondPunktid
Germany5 / 5
St. Petersburg5 / 5
Denmark5 / 5
Estonia1 / 5
Sweden5 / 5
Norway5 / 5
Lithuania5 / 5
Finland5 / 5
Latvia5 / 5
Poland5 / 5
Iceland1 / 5