0 oy
Sayılar Teorisi kategorisinde tarafından

Asıl soru:
$\left(14!\right)^2+1$ sayısının asal olmadığını, özel olarak $29$ ile tam bölündüğünü gösteriniz. 

Genelleştirmesi:
$n>1$ bir tam sayı ve $4n+1$ asal olmak üzere $$\left((2\cdot n)!\right)^2+1$$ asal olmadığını, özel olarak $4n+1$ ile tam bölündüğünü gösteriniz.

1 cevap

0 oy
tarafından

Yöntem:
Elimizde iki adet $14!$ var. Birini kendisi olarak diğerini Mod 29 içerisinde modüler yansıma olarak kullanacağız. Sonuca ise Wilson savı ile ulaşacağız.

Modüler yansıma:
Mod 29 içerisinde\begin{align*} 14! \ & = \ 1\times 2\times\cdots\times 13\times 14\\[15pt] & = \ (-1)\times (-2)\times\cdots\times (-13)\times (-14)\\[15pt] & \equiv \ (29-1)\times (29-2)\times\cdots\times (29-13)\times (29-14)\\[15pt] & = \ 28\times 27\times\cdots \times 16 \times 15\\[15pt] & = \ 15\times 16\times\cdots \times 27 \times 28\end{align*}denkliğini elde ederiz.

Modüler yansımanın kullanımı:
Bu denklik ile, Mod 29 içerisinde, \begin{align*}\left(14!\right)^2+1 \ & = \  14! \times  14! +1 \\[15pt]& \equiv  \ 14! \times \left( 15\times 16\times\cdots \times 27 \times 28\right)+1\\[15pt]& = \ 28!+1\end{align*}denkliğini elde ederiz.

Wilson savı:
$29$ asal bir sayı olduğundan Wilson savı gereği, Mod 29 içerisinde, \begin{align*}\left(14!\right)^2+1 \ & \equiv  \ 28!+1\\[15pt]& = \ (29-1)!+1\\[15pt] & \equiv  0\end{align*}denkliğini elde ederiz.

Sonuç:
Bulduğumuz son denklik gereği $\left(14!\right)^2+1$ tam sayısı $29$ ile tam bölünür. Ayrıca $\left(14!\right)^2+1$ tam sayısı $29$'dan büyük olduğundan $\left(14!\right)^2+1$ bir asal sayı olamaz.

...