Gönderen Konu: HMMT Kasım 2014 Problem 10  (Okunma sayısı 1437 defa)

Çevrimdışı Hüseyin Yiğit EMEKÇİ

  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 900
  • Karma: +6/-0
HMMT Kasım 2014 Problem 10
« : Ocak 22, 2025, 10:11:25 ös »
$1\leq m\leq 50$  için $m\mid n^{n+1}+1$  olmasını sağlayan en az bir $n$  tam sayısının bulunuyorsa $m$  hangi değerleri alabilir, belirleyiniz
''Uzman, çok dar bir alanda yapılabilecek tüm hataları yapmış kişidir.''   ~Niels Bohr

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.503
  • Karma: +15/-0
Ynt: HMMT Kasım 2014 Problem 10
« Yanıtla #1 : Ocak 22, 2025, 11:11:02 ös »
$n$ tekse $n+1$ çift olduğundan $n^{n+1}+1\equiv 2\pmod{4}$ olacaktır. $n$ çiftse de $n^{n+1}+1$ tektir. Dolayısıyla, $n^{n+1}+1$ sayısı $2$'ye bölünebilir ama $4$'e bölünemez. $m$ tek bir sayı ise $n=m-1$ seçersek, $$n^{n+1}+1=(m-1)^{m}+1\equiv 0\pmod{m}$$ olduğundan istenilen sağlanır. Dolayısıyla, $m=1,3,5,\dots, 49$ istenileni sağlar.

$m$ çiftse $n$ tek ve $n+1$ çift olmalıdır. Yani $n^{n+1}+1$ iki tamkarenin toplamıdır. Eğer $x^2+y^2$'yi bölen bir $4k+3$ formatında asal sayı varsa, $-1$ karekalan olmadığından hem $x$'i hem de $y$'yi bölmesi gerekir. Dolayısıyla, $n^{n+1}+1$'i bölen bir $4k+3$ formatında asal sayı yoktur. $m$'nin $4t+2$ formatında olduğunu ve $4k+3$ formatında bir asal böleni olmadığını biliyoruz. Bu şekildeki sayılar, $2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42,46,50$'dir. Bunların arasında $4k+3$ formatında bölenleri olanları atarsak, $2,10,26,34,50$ kalır. $m=2$'nin sağladığı barizdir.

$m_0$ tek tamsayısı için $m=2m_0$ için uygun bir $n$ bulalım. Öncelikle $r^2\equiv -1\pmod{m_0}$ olacak şekilde bir $r$ bulalım. Bulduğumuz tüm $m$ değerleri için uygun bir $r$ vardır. $r$ ve $m_0-r$ istenileni sağladığından ve $m_0$ tek olduğundan $r$'yi tek sayı kabul edebiliriz. Örneğin $m=50$ için $r=7$ istenileni sağlar. $n=mk+r$ olarak arayalım. $n^{n+1}+1$ çift olduğundan $$(mk+r)^{mk+r+1}\equiv (r^{2})^{m_0k+\frac{r+1}{2}}\equiv  -1\pmod{m_0}$$ olması yeterlidir. Yani $m_0k+\frac{r+1}{2}$ tek olması yeterlidir. $m_0$ tek olduğundan, $\frac{r+1}{2}$'nin teklik-çiftliğine göre $k$'yı $0$ veya $1$ seçebiliriz. Dolayısıyla, bulduğumuz $m$ değerleri uygundur.

Tüm $m$ değerleri, tek pozitif tamsayılarla birlikte $2,10,26,34,50$ değerleridir.
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

 


Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal