■フェルマーの小定理と剰余の計算(その34)
[Q]奇数nが3^aで割り切れるなら、2^n+1は3^a+1で割り切れる。
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a=1の場合、n=3s(sは奇数で3と互いに素)ならば、2^n+1は3^2で割り切れるが3^3で割り切れない。
2^n+1=8^s+1=(9-1)^s+1
=9^s-・・・+sCs-19-1+1
=9^s+・・・+9s
9sを除くとすべて3^3の倍数であるが、9sは3^3の倍数ではない。
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a=2の場合、n=3^2t(tは奇数で3と互いに素)ならば、2^n+1は3^3で割り切れるが3^4で割り切れない。
8^t+1=9a (aは3で割り切れない)
2^n+1=8^t+1=(9a-1)^3+1
=3^6a^3-3^5a^2+3^3a-1+1
3^3aを除くとすべて3^4の倍数であるが、3^3aは3^4の倍数ではない。
以下、数学的帰納法により、奇数nが3^aで割り切れるなら、2^n+1は3^a+1で割り切れるは証明される。
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