駿台の広告の問題・・・わからない→解けた
新・無題ドキュメント@はてなさん経由.
駿台の広告でこんな問題がでていたそうです.
問い
を自然数とする。
とするとき、がで割り切れないことを示せ。
ということで,下のように書いたのですが,予想通り,明後日の方向に旅立ってました(予想はおそらく間違ってないと思われます).
話のメインは合同式でした.
を法として,,,,となっていくことに注目します.
まず,が奇数の場合,以降の項は偶数個あります.それを半分に折り返します.
このとき,,,などに注目して,さらに2007が奇数であることより,以外の項は「左右から」を法として打ち消しあっていくことがわかります.結局余りは1となります.
次に,が偶数の場合,奇数の場合と同様にして打ち消しあいますが,最終的に残る項はです.これをで割った余が0でなければよいわけです.
とおくと,をで割った余りを考えることになります.
さらに,が奇数だとすると,は奇数です.一方のは偶数なので割り切れません,余りは0ではありません.
残りは,が偶数のときです.とおきます.をで割ったあまりを考えます,の累乗は奇数であることに注意して,とおきます.
であるので,余りはであって,これは0ではない.
以上より,題意は示されました.
間違った思考の残骸
わからない・・・やっぱりこれは,具体的な数についての問題なんでしょうね.これが「多項式」としてだったら(「任意のに対して」ということ),細かいところは昨日までの議論に任せて解けます.
多項式としてなら・・・を明示してと書けば,
ですので,
を代入すると,
を代入すると,
を代入すると,
これらを足すと,,つまり,
よって,因数定理よりはを因数に持たない.
(証明終)実際は任意の指数に対してでは割り切れないのも同様に示せるので,これでは意味がないです.となれば・・・解けてません.何か明後日の方向に思考が向いているような気がします.
おそらく,指数が奇数であれば2007ではなくても成立するはずで,偶数のときはのときにで割り切れると予想されます(多分,このとき以外は割り切れないでしょう).