■ユークリッド素数列(その12)
3・5=15=17−2
3・5・17=257−2
3・5・17・257=F0F1F2F3=F4−2=65537−2
3・5・17・257・65537=F0F1F2F3F4−2=F5−2
=4294967297−2
はユークリッド数を定義した漸化式とよく似ている.
フェルマー数は簡単な漸化式Fn =F0 F1 ・・・Fn-1+2=(Fn-1 −1)^2+1を満たしています.この式から
Fn −2=Fn-1 (Fn-1 −2)=・・・=F0 F1 ・・・Fn-1
言い換えれば,Fn −2はそれより小さいすべてのフェルマー数で割り切れることがわかります.
3・5・17・257
=F0 F1 F2F3=F4−2=65535
=F3(F3−2)=(F3−1)^2−1
もし,F4=65537を知っていれば,即座に65535と答えられるというわけです.
3・5・17・257・65537
=F0 F1 F2F3F4=F5−2=4294967295
=F4(F4−2)=(F4−1)^2−1
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【1】フェルマー乗積の証明
Fn −2=Fn-1 (Fn-1 −2)=・・・=F0 F1 ・・・Fn-1
(証)Fn −2=2^(2^n)−1
=(2^(2^n-1)−1)(2^(2^n-1)+1)
=(2^(2^n-1)−1)Fn-1
=(2^(2^n-2)−1)Fn-2Fn-1
=ΠFk
(証)Fn=2 (mod Fm)
gcd(Fn,Fm)=gcd(2,Fm)=1
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【2】フェルマー数が互いに素であることの証明
Fm,Fnは共通する素因数pをもつと仮定すると,
2=Fn−ΠFk
より,p=2である.
しかし,フェルマー数は奇数であるから矛盾.
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