■二項係数の整除性(その6)
「pが素数でp>5であるときに限り,
1+1/2^3+1/3^3+・・・+1/(p−1)^3
の分子はp^2で割り切れる」
「pが素数でp>7であるときに限り,
1+1/2^4+1/3^4+・・・+1/(p−1)^4
の分子はpで割り切れる」
1819年,バベッジは
(2p−1,p−1)=1 (mod p^2)
に気づきましたが,1862年,ウォルステンホルムは
(2p−1,p−1)=1 (mod p^3)
を証明したことになります.
一般に,pを素数,kをp−1で割り切れない正の整数とするとき,
1+1/2^k+1/3^k+・・・+1/(p−1)^k
の分子はpで割り切れる
=1+2^k+3^k+・・・+(p−1)^k
がpで割り切れることが示されています.
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【1】ウォルステンホルム素数
1+1/2+1/3+・・・+1/(p−1)
の分子をウォルステンホルム数と呼びますが,もし,
(2p−1,p−1)=1 (mod p^4)
が成り立つとき,pをウォルステンホルム素数と呼びます.ウォルステンホルム素数はいまのことろ16843と2124679は発見されているだけだそうです.
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