已知2的n 次幂加一是质数,求证n是2的幂的形式、

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 12:49:56

已知2的n 次幂加一是质数,求证n是2的幂的形式、
已知2的n 次幂加一是质数,求证n是2的幂的形式、

已知2的n 次幂加一是质数,求证n是2的幂的形式、
题目条件加上n为正整数才能得证
假设存在n不是2的幂,2的n 次幂加一是质数
n=1时,2^1+1=3,为质数,成立
1)设n为奇数,n不为1
2^n+1=(3-1)^n + 1
=3^n+C(1,n)*[3^(n-1)]*(-1)+……+C(n-1,n)*3*[(-1)^(n-1)]+(-1)^n +1
=3^n+C(1,n)*[3^(n-1)]*(-1)+……+C(n-1,n)*3*[(-1)^(n-1)]
为3的倍数,假设不成立,即n为奇数,n不为1不成立
2)设n为不是2的幂的偶数
则可令n=2^a*b,b为不小于3的奇数
2^n+1=2^(2^a*b)+1
=[2^(2^a)]^b+1
={[2^(2^a)+1]-1}^b+1
=[2^(2^a)+1]^b+C(1,b)*[[2^(2^a)+1]^(b-1)]*(-1)+……
+C(b-1,b)*[2^(2^a)+1]*[(-1)^(b-1)]+(-1)^b+1
=[2^(2^a)+1]^b+C(1,n)*[[2^(2^a)+1]^(b-1)]*(-1)+……
+C(n-1,n)*[2^(2^a)+1]*[(-1)^(b-1)]
为 2^(2^a)+1的倍数,假设不成立,即 n为不是2的幂的偶数不成立
综上所述得,不存在n不是2的幂,2的n 次幂加一是质数
所以2的n 次幂加一是质数,n是2的幂的形式