Mathematics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว

(整数)
(2)で、矢印の部分の流れ、特に6N-1を素因数分解するとなぜ6n±1の形になるのでしょうか?
教えてください🙇‍♀️
そもそも、(1)から①の同値式が成立するので、6N-1は5以上の整数ですよね?

例題 7.3 (1) 5以上の素数は, ある自然数n を用いて 6n+1 または 6n-1の形で表される。 ことを示せ. (2) Nを自然数とする. 6N-1 は6n-1 (nは自然数) の形で表される素数を約 数にもつことを示せ . (3) 6-1(nは自然数) の形で表される素数は無限に多く存在することを示せ . 【解答】 (5以上の自然数の形)-(数でない形) (1)5以上の自然数は,nを自然数として, 6n, 6n ± 1, 6n ±2, 6n+3のいずれかの形で表せるこ のうち, 6n, 6n ±2, 6n+3は素数ではないので, 5以上の素数は 6n+1または 6n-1 の形で表 される. (2) 背理法で示す。 Nは自然数であるから, 6N-1は5以上の自然数である. 6N-1を素因数分解したとき各素 数は (1) より 6n+1, 6n-1 の形をしている. 6n-1の形をした素因数を持たないと仮定すると, すべての素因数は6n+1の形をしている. lmが整数のとき, (6l+1)(6m+1)=6(6lm+l+m) +1 より, 6n+1の形の素数の積はまた6N+1の形をしているので, 6N-1 の形の数にはならない. したがって, 6N-1 は6n-1の形の素数を約数にもつ. (3) 背理法で示す。 6n-1 の形をした素数が有限個しかないと仮定する. それらを puz,.., px として, 6 P₁P2 PR-1 という数を考える。 (2)より6 Das... pa -1は6n-1の形の素数を素因数にもつが、か, は6か.…… Da-1の素因数ではないので, Pu, Pa,..., Dr以外の6n-1の形の素数が存在すること になり, 有限個しかないという仮定に反する. よって, 6n-1 の形の素数は無限個存在する.
(2) (1)より、 (52) ⇒ 6 ± | (mA) 6N-1 (N=1.2.3) (51210) 以上の素数(①より) (0) GN-1 @ GN= 6N-1 (N 5,11 0-0 a 素医 6N-1 5, SIRENE ÍGN-1

คำตอบ

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

①の同値式は成立しません。(1) の主張をより形式的に書くと、「p が 5 以上の素数 ⇒ ある自然数 n について p=6n+1 または p=6n-1」です。「⇒」であって「⇔」でないことに注意してください。日本語の解釈で混乱しても、明らかな反例(例えば 6n+1 と表される数 25 は素数ではない)を考えれば同値でないことは分かります。

(2) で (1) を用いるためには、6N-1 の素因数が 5 以上であることを示す必要があります。6N-1 を 2 で割った余りは 1 であるため、6N-1 は 2 の倍数ではありません。同様に 6N-1 は 3 の倍数ではありません。そのため 6N-1 は 2 と 3 を素因数に持たないことが分かります。よって 6N-1 の素因数は全て 5 以上です。(1) の条件を満たしたため、6N-1 の素因数が全て 6n±1 の形になることが分かります。

ゆーき

なるほど!同値では無かったですね。
ありがおうございます。
ただ、写真の6=2・3のときや、8=2^4の時は6n±1(n自然数)の形の素数を因数に持たないと思うのですが、これはいいのですか?

ゆーき

あっ、でも仰ってたように6N-1は2,3の倍数では無いから除外出来るのかな。。。?

ゆーき

(1)を使うためにこのような記述でいいですか?少し書いてみました。

綾野穂香

> ただ、写真の6=2・3のときや、8=2^4の時は6n±1(n自然数)の形の素数を因数に持たないと思うのですが、これはいいのですか?
> あっ、でも仰ってたように6N-1は2,3の倍数では無いから除外出来るのかな。。。?

その通りです。除外するために 6N-1 が 2, 3 の倍数でないことを示していたのです。

> (1)を使うためにこのような記述でいいですか?少し書いてみました。

論理に問題はなく、丁寧で分かりやすい記述だと思います。

ゆーき

ありがとうございますー!
すごく助かりました🙇‍♂️

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