mathematica 发表于 2019-8-20 09:52:49

这个超大反例是怎么得到的?

\(n^{17}+9\) 与 \((n+1)^{17}+9\)不互质的正整数n,

最小的反例是(52个数字)
n=8424432925592889329288197322308900672459420460792433

问题是这个反例怎么得到的?

用mathematica验证得到最大公约数是8936582237915716659950962253358945635793453256935559

参考代码Clear["Global`*"];(*Clear all variables*)
k=8424432925592889329288197322308900672459420460792433
Do;If],{n,k-1,k+100}]



参考资料
https://primes.utm.edu/glossary/page.php?sort=LawOfSmall

https://math.stackexchange.com/questions/514/conjectures-that-have-been-disproved-with-extremely-large-counterexamples

lsr314 发表于 2019-8-20 11:30:56

辗转相除

lsr314 发表于 2019-8-20 14:46:56

f = (x + 1)^17 + 9;
f = x^17 + 9;
Do = PolynomialMod, f], {k, 3, 19}];
a = Denominator /. x -> 0];
b = Numerator];
Print]

mathematica 发表于 2019-8-23 09:44:08

lsr314 发表于 2019-8-20 14:46


虽然不是太懂,不过你怎么想到的?

.·.·. 发表于 2019-8-23 10:31:35

mathematica 发表于 2019-8-23 09:44
虽然不是太懂,不过你怎么想到的?

想明白这个证明是怎么回事了

$gcd(n^17+9,(n+1)^17+9)$
$=gcd(n^17+9,(n+1)^17-n^17)$
$=gcd(n^17+9,1 + 17 n + 136 n^2 + 680 n^3 + 2380 n^4 + 6188 n^5 + 12376 n^6 +19448 n^7 + 24310 n^8 + 24310 n^9 + 19448 n^10 + 12376 n^11 +6188 n^12 + 2380 n^13 + 680 n^14 + 136 n^15 + 17 n^16)$
$\le gcd(17*(n^17+9),1 + 17 n + 136 n^2 + 680 n^3 + 2380 n^4 + 6188 n^5 + 12376 n^6 +19448 n^7 + 24310 n^8 + 24310 n^9 + 19448 n^10 + 12376 n^11 +6188 n^12 + 2380 n^13 + 680 n^14 + 136 n^15 + 17 n^16)$
$=gcd(153 - n - 17 n^2 - 136 n^3 - 680 n^4 - 2380 n^5 - 6188 n^6 -12376 n^7 - 19448 n^8 - 24310 n^9 - 24310 n^10 - 19448 n^11 -12376 n^12 - 6188 n^13 - 2380 n^14 - 680 n^15 - 136 n^16,1 + 17 n + 136 n^2 + 680 n^3 + 2380 n^4 + 6188 n^5 + 12376 n^6 +19448 n^7 + 24310 n^8 + 24310 n^9 + 19448 n^10 + 12376 n^11 +6188 n^12 + 2380 n^13 + 680 n^14 + 136 n^15 + 17 n^16)$
通过类似这样的辗转相除,我们可以把两个17次的表达式换成两个16次的表达式(需要注意的是,这里有一处不等号需要验证)
通过十几次辗转相除,我们可以得到$gcd(an+b,c)$这样的形式(以及十几个需要验证的$\le$)
注意到每一次放缩的结果都是,新gcd大于原gcd,也就是我们得到的是一个必要条件,所以我们只需要验证得到的n代入原式得到的gcd是否大于1。

至于思路
应该是看到最大公约数直接想到辗转相除吧
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