命题,证明:存在K∈N,使得对于每个n∈N,Kx2^n+1都是合数。
证明:设n=2^m,当m=0,1,2,3,4时,a(m)=2^(2^m)+1都是素数。
a(0)=2+1=3,a(1)=2^2+1=5,a(2)=2^4+1=17,a(3)=2^8+1=258,a(4)=2^16+1=65537。
a(5)=2^(2^5)+1=2^32+1
=(2^16)^2-1+2
=(2^16+1)(2^8+)(2^4+)(2^2+1)(2+1)(2-1)+2
=a(0)a(1)a(2)a(3)a(4)+2
=4294967297
=6700417X641。于是,
a(5)是合数,且与每个a(0),a(1),a(2),a(3),a(4)互素。
而a(6)=a(0)a(1)a(2)a(3)a(4)a5)+2,所以
a(0),a(1),a(2),a(3),a(4),a(5),a(6),互素。那么,由中国剩余定理,总存在K∈Z,使被a(m)(0≤m≤5)除余1,且被a(6)除余-1。
若令n=2^mp(0≤m≤4),p为奇数,则有
K2^n+1被a(m)除余2^n+1。
2^n+1=2^(2^mp)+1=[a(m)-1]^p+1,
被a(m)除余(-1)^p+1,因为p为奇数,所以,a(m)整除K2^n+1。即
K2^n+1为合数。 (李扩继)