4、-1a-1===eNaj-ai2ilJ-}-2^-'2〜,-12°^'^-1只要HieaT;同理,只要as-「as-w”..,^•-1-^-1aj-2^ai-2所以,只要只要=m-,eAf.而-叫屮_,—laH-12^-'-1因A.八所以卜/〉卜Z•-12./•-z•-1.于是,有“卜HI•和aH_x
5、“卜卜丨•故有a
6、j-i-Ias-i~as-i-l-结论得证.3.(MOSP,1997)证明数列1,11,111,…屮包含一个无限子列,其屮任意两项是互素的.法一:设X,,是该数列的第A2项,则x,,+1—10x,,=l,从而(x,,+l,么)=1.为了证明存在一个无限子列,其中任意两项是互素,只要证明无论这一子列已经包含了多少项,总可以再添加一项.为此,注意到xjxw/,(me/V*).令p为己包含在子列屮的所有项的下标之积,则子列中的每一项都整除因此,可以再将&+
7、添加到子列中.结论成立.10"-1法二:设'是该数列的第/7项,则'=2—.因w〃9(、io,w-i10"一1、(10/,
8、,-1,10/,-1)10(,)-1(么,弋)=(]-,]-)=9二一9-,所以,当(m,n)=l时,(xtlt,xn)=l.因此,子列{'
9、/?为素数}满足要求.4.证明存在无限多个正整数n,使得rt
10、2w+2且n-l
11、r+l.证:首先,有2
12、22+2且(2-1)
13、22+1.由n—1
14、2"+1知,n为偶数,且存在奇数AT,使得2"+1=(/i—1)々.故2n-i+1
15、22^i+1=2(,f-i)A+1>上式两边同乘以2,可得2"+2
16、22'i+2+2.又由打知,4
17、/?,且存在奇数reAT,使得2"+2=咐.故(2/,+2-l)=2n+l
18、2,,/+l=22W+2+l.于
19、是,当n
20、2"+2且w—1
21、2”+1时,必有2w+2
22、2r+2+2且2”+l
23、2r+2+l.由此可知,存在无限多个正整数n,使得zi
24、2"+2且n-112"+1.5.(德国,2003)证明:对于任意6个连续正整数,存在一个素数,使得该素数能且只能整除这6个数之一.证:设这6个连续正整数为《,以+1,zt+2,n+3,zt+4,n+5.若5J",则"+1,打+2,"+3,/t+4,"+5中只有一个能被5整除,结论成立.若5
25、打,贝iJ/7+1,h+2,/7+3,n+4不能被5整除,且其中有两个(相邻奇数)不能被2整除,这两个(相邻奇数)中至少有一个不能被3整除.B卩72+1,
26、77+2,72+3,zt+4屮有一个数不能被2,3,5整除.因此,该数有一个大于5的素因数p.因p〉5,p不能同时整除n,Z2+1,7?+2,72+3,72+4,Z2+5中的两个数,所以,素数p能且只能整除77,/?+1,打+2,/?+3,打+4,+5中的一个数.6.设是正整数,(a,b)=i.证明在等差数列{a+处
27、A:=0,1,2,“]中必有无穷多个数与m互素.证:因(“+(々+m)Z?,m)=(a+kb,m),keN'所以要证在等差数列沁+幼
28、Z:=0,l,2,…}中必有无穷多个数与m互素,只要证:存在…,m