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第123章 费马小定理

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当n>3时,根据费马小定理,有,
    2(n-1)≡1(modn)
    3(n-1)≡
    6(n-1)≡
    2,3,6的最小公倍数是6,所以在对上面三项分别乘以3,2,1,则有6*2(n-2)+6*3(n-2)+6*6(n-2)≡6(modn),所以有2(n-2)+3(n-2)+6(n-2)-1≡0(modn)
    也就是说,对于an这个数列,当n>3时,总存在一个整数p能够整除an
    又因a1和a2能被2,3整除,所以与an每一项都互素的正整数只能为1,证毕
    少女盯着草稿纸看了三十秒,眼中疑惑尽消,但很快又涌出了新的疑惑,“你是怎么想到要用费马小定理来解这道题的,能给我讲讲思路吗?”
    这道题她看懂只用了三十秒,可在考场,她花了一个小时也没有做出来!
    “?”
    “看到题目就想出来了啊?”
    陈辉感觉有些棘手,这个问题跟让他证明1+1=2一样
    “难道不是吗?”
    他看向一旁抬头偷看的李泽翰
    李泽翰把头摇得像拨浪鼓,“当然不是”
    “数论的定理还蛮多的,欧拉定理,费马小定理,威尔逊定理,华夏剩余定理,光是初等数论四大定理都得费一定功夫去试错,还有二次互反律、模p的简化剩余系、素数定理的初等版本、费马数相关定理……
    我也是花了一些时间才找到正确解法的”
    说起数学,小胖子顿时自信起来
    学杂了!
    陈辉恍然大悟
    魔都中学作为竞赛名校,对学生的培养还是很有经验的,自然不会出现因为前置知识没学到位,导致知识断层,从而知道定理却不会用的情况
    反而是因为脑子里装了太多的知识,书到用时反而恨多了
    归根结底还是学得不够扎实
    “你们会费马小定理的证明吗?”
    陈辉回头看向身旁的少女,又转向李泽翰
    “那当然没问题!”
    李泽翰拿起笔就在草稿纸上唰唰唰的写了起来,那个少女同样提笔
    能来cmo的,怎么可能不会证明费马小定理
    “还有呢?”
    看着写出一种证明方法的两人,陈辉问道
    “还有?”
    两人都茫然的看向陈辉
    陈辉不语,只是拿起笔,在草稿纸上再次推演起来
    李泽翰和那个女生使用的都是染色法,显然,两人都是同一个老师教的
    费马小定理的内容是,设p是素数,a是与p互素的任一整数,则a(p-1)≡
    证明:设p为与a互素的任一整数,则有p*a=a+2a+……+(p-1)a,既然p与a互素,那么a模p就只能是1到p-1
    再假设这p-1项存在同余,那么两项之差模p则为0,因为p是整数,所以两项之差必定与p-3项中的某一项相等,即(q*a)≡0(modp),与题设矛盾
    ∴这p-1项是不同余的,
    ∴(1*2*……p-1)a(p-1)≡(1*2*……
    ∴a(p-1)≡1(modp)
    “还能这样?”
    李泽翰两人看着陈辉草稿纸上简单的几列证明,再看看自己写了两张纸的证明,有些怀疑人生
    简洁而优雅!
    相比起来,似乎陈辉写下的证明才更像数学
    但他们还是疑惑的看向陈辉,不知道这与刚才的话题有什么联系
    “你们学习费马小定理时,只关注了他是什么,怎么证明,然后就去刷题了,试图通过刷题掌握这个知识点,却没有去钻研为什么!”
    “所以这些公式在你们脑海中自然就像是无根之水,即便记住了,在要用时也根本想不到,学数学,重要的不是记住了多少公式定理,而是,你有没有理解它”
    “证明过程对思维训练至关重要,数学归纳法、反证法等证明方法不仅是逻辑推演的体现,更是培养“数学直觉”的磨刀石
    如果你们深入探究过费马小定理证明原理,往往能通过“数论美感”快速识别题目中的同余结构,就也能像我一样,一眼就看出这道题应该使用费马小定理了”
    陈辉没有跟他们讲完全剩余系的概念,概念不重要,理解概念,很重要!
    李泽翰两人若有所思
    【你的数学等级有2级75提升到76%】
    刚回头,陈辉眼前弹出弹幕
    陈辉有些意外,却也在意料之中
    给别人当老师本来就是对自己所学的梳理过程,如果一个知识点,你能给别人讲清楚,那么你就算是真正掌握了这个知识点!
    在讨论中更是可能激发灵感,这也是为什么那么多实力强大的数学家还愿意收学生的原因,教学的过程,也是自己成长的过程
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