郭伍軍
【摘要】從小熱愛數(shù)學,經(jīng)常身帶計算器,無論做什么工作不放棄對數(shù)學的學習研究,去年發(fā)表了《談幾點簡單的數(shù)學看法》.現(xiàn)在簡單闡述乘方余數(shù),希望大家給予批評矯正.
【關鍵詞】論乘方余數(shù)an和an+bn和an+bn+cn,n為奇數(shù)為穩(wěn)定性,n為質數(shù)時為絕對穩(wěn)定性,n為偶數(shù)時是不定性;費爾馬大小定理的看法,億不開方數(shù),a內(nèi)n次方的和——半解之題
an-1(n為正整數(shù)時)除以n-1一定整除,如:92-1除以8整除,94-1除以8整除,95-1除以8整除,當n為奇數(shù)時,an+1除以a+1整除,an-1除以a-1也整除,如:93+1除以10整除,93-1除以8整除.
兩個數(shù)的次方相加減:an-bn能被a-b整除.當n為奇數(shù)時,an+bn除以a+b整除,an-bn除以a-b也整除.如:173+133和175+135和177+137…都能被30整除,又:173-133和175-135和177-137…都能被17-13=4整除.
當n為偶數(shù)時,只能在a-b=1時,a和b是相鄰數(shù)時,an+bn-1能同時被a和b整除.如:42+32和44+34和46+36減去1之后能同時被3和4整除.
三個數(shù)的n次方相加:an+bn+cn,當n為奇數(shù)時,a-b=b-c時,能夠被b整除.133+113+93中13-11=11-9就能被11整除.連續(xù)相鄰整數(shù)的n次方相加的和,能被首尾數(shù)字的和整除.如:33+43+53+63+73+83+93和35+45+55+65+75+85+95都能被3+9=12整除.
當n為偶數(shù)時,只有三個相鄰數(shù)的n次方的和穩(wěn)定,a-b=b-c=1時,an+bn+cn減去2之后能被b整除.如:92+102+112和94+104+114減去2之后能被10整除.
特殊時:a=b+c時,當n為奇數(shù)時,an-bn-cn能同時被a,b,c,n整除.
當n=3時,a3-b3-c3=3abc,如:113-73-43=11×7×4×3和173-103-73=3×10×17×7.
當n=5時,a5-b5-c5=5abc(ab+c2),如:115-75-45=11×7×4×5×(11×7+42)=5×11×7×4×(11×4+72).
當n為偶數(shù)時,a=b+c時,an-bn-cn能被b和c整除,其他不穩(wěn)定或太復雜.
例如:相鄰五個數(shù)字的分別平方的和減去10等于當中數(shù)字平方的五倍【只限于平方,相鄰五個數(shù)字】.相鄰七個數(shù)字分別平方的和減去28后是當中數(shù)字的七倍【只限于平方,相鄰七個數(shù)字】.
費爾馬大定理:xn+yn=zn,當n>2時沒有正整數(shù)解,把這個式子寫成an-bn=cn.當n=2時,a-b=1時,也就是a和b是相鄰數(shù)時,a2-b2=a+b每個大于2的數(shù)都會寫成這種形式,最少每個數(shù)字可以寫成a2-b2=c2一次.比如:252-242=72,132-122=52,412-402=92,因為每個奇數(shù)都能寫成一個偶數(shù)和一個奇數(shù)為相鄰數(shù)相加的形式,看完最后文會更清楚.當n>2時,還要從相鄰數(shù)說起,a-b=1是相鄰數(shù),n=3時,a3-b3=3ab+1,當n=4時,a4-b4=\[a+b\]ab×2+2b+1,當n=5時,a5-b5=5a2b2+5ab+1,當n=6時,a6-b6=3×\[a+b\]a2b2+4×\[a+b\]ab+2b+1,當n=7時,a7-b7=7a3b3+14a2b2+7ab+1另一種算法:\[a+1\]×\[a+1\]=a2+2a+1,\[a+1\]×\[a+1\]×\[a+1\]=a3+3a2+3a+1,也就是\[a+1\]的n次方.最后都是+1,關鍵就是這個+1,本來由ab相乘相加最后再+1的數(shù),a和b的約數(shù)都不會整除,質因數(shù)被破壞,再受n的限制永遠開不出正整數(shù)相同n次方來.如果a-b=2或3或4或5或6時,就是2個3個4個5個6個\[多個\]不同這樣的數(shù)字相加永遠開不出相同正整數(shù)n次方根來.把a3寫成數(shù)列:1,8,27,64,125…數(shù)列中的哪兩個相加(或相減)也不會得其中的一個數(shù)字.數(shù)列中相鄰數(shù)的差再寫成數(shù)列:7,19,37,61…數(shù)列中的數(shù)連續(xù)兩個或多個數(shù)相加永遠得不到a3數(shù)列中的數(shù)字.在an-bn=cn中,n>2時,n越大越?jīng)]有正整數(shù)解.因為a和b越相乘相加次數(shù)多,得到的+1的數(shù)字越大,不能被整除的數(shù)字越多.
費爾馬小定理說:若p是一個質數(shù),而a和p互質,則ap能被p整除.這是質數(shù)的絕對性.我認為可以換一句話:如果p是一個質數(shù),a除以p余幾,ap除以p也余幾,a除以p整除,ap除以p還整除.因為多少數(shù)字相加減還是這個性質.只不過其中會有負數(shù)出現(xiàn),p是一個質數(shù)時,單個數(shù)或多個數(shù)相加減的和【或差】除以p余幾,這個式子中的數(shù)分別p次方除以p還余幾.如:113-25+37-46+17=96,96除以3整除,1133-253+373-463+173這個式子除以3也整除,96除以5余1,還有1135-255+375-465+175除以5也余1,再有96除以7余5,1137-257+377-467+177除以7也余5.
多個數(shù)字加減形成的式子,有時會得到負數(shù),有時會得零,如果得零,那么原式不改變加減順序,其中的數(shù)字分別p(質數(shù))次方后,都能被p整除.如果得到一個負數(shù)y除以p整除,分別p次方后也能被p整除.如果得到的這個負數(shù)y不能被p整除,則這個式子的數(shù)分別p次方后得到的數(shù)加上y的絕對值就能被p整除.117-67-63-17+30=0,1173-673-633-173+303能被3整除,1175-675-635-175+305能被5整除,1177-677-637-177+307能被7整除(所有的質數(shù)都整除).
19-17-12+5=-5,193-173-123+53加上5能被3整除,192-172-122+52加上5能被2整除,195-175-125+55能被5整除,197-177-127+57加上5能被7整除.也就是說,一個式子相加減得出一個負數(shù)y,這個式子的數(shù)分別p次方所得的數(shù),加上y的絕對值所得的數(shù)一定被p整除.
也就是說一個由加和減形成的數(shù)字式,當p是一個質數(shù),其中的數(shù)字分別p次方后還順序相加減,原來的式子除以p余幾還余幾,整除還整除,式子的得數(shù)是零時,當p是一個質數(shù),永遠整除.
ap-bn+cn或ap-bn-cn中a=b+c時,n為偶數(shù).ap-bn+cn能被a整除.n為奇數(shù),ap-bn-cn能被a整除.
99-78+28除以9整除,99-77-27除以9整除,99-76+26除以9整除,99-75-25除以9整除.
9-72+22=-45能被9整除,92-78+28=-5764464除以9整除,9-77-27=-823662除以9整除 .
把一個數(shù)分解成n次方相加的形式叫做n次方組和形式,比如2=12+12,3=12+12+12,4=22是正方數(shù),5=22+12,6=22+12+12,7=22+12+12+12,8=22+22,是它們的最低組合形成,在平方組和形式中分成四種數(shù),第一種:除以4余1的數(shù)中有,奇數(shù)的正平方數(shù),還有一個偶數(shù)的平方加上一個奇數(shù)的平方,還有兩個偶數(shù)的平方加上一個奇數(shù)的平方三種數(shù)字,因為偶數(shù)的幾次方還是偶數(shù),奇數(shù)的偶次方都是除以4余1的數(shù),除以4余1的數(shù)是離正方數(shù)最近的數(shù)字,所以除以4余1的數(shù)列中的數(shù)字最低平方組和沒有4個數(shù)相加的時候,最多是兩個偶數(shù)加上一個奇數(shù),三個數(shù)組成.除以4余2的數(shù)字,因為沒有一個數(shù)的幾次方會得除以4余2的數(shù),也就是說4n+2的數(shù)字永遠開不出一個正整數(shù)方根來,必須是由兩個奇數(shù)的平方加在一起或兩個奇數(shù)的平方再加上一個偶數(shù)的平方.除以4余3的數(shù)字,有兩種:一種是3個奇數(shù)的平方加在一起,一種是一個偶數(shù)的平方加上3個奇數(shù)的平方的組合,因為3個奇數(shù)的平方相加才會有除以4余3的數(shù)字,除以4余3的數(shù)只有除以4余3的數(shù)字的奇次方才能得到除以4余3的數(shù).
4n+3的數(shù)永遠開不出偶次方的正整數(shù)方根,33=27是最小的4n+3的正方數(shù),35是第二個,73是第三個,113是第四個,37是第五個,153是第六個,193是第七個,233是第八個,75是第九個,39是第十個除以4余3的正方數(shù)19683.
4n+3的數(shù)字的最低平方組和就有兩種,任何數(shù)字的最低平方組和都不會超出4個數(shù)字.
4n的數(shù)字除以4整除,在平方組和中變化最多有5種,有正方數(shù),還有2個偶數(shù)的平方,還有3個偶數(shù)的平方,還有4個偶數(shù)的平方,還有可以寫成4個奇數(shù)的平方相加的形成.比如:60,可以寫成72+32+12+12和52+52+32+12和62+42+22+22最少4個數(shù)字組成.
就因為正平方數(shù)都是4n和4n+1的數(shù)字,60的巧合也是離正方數(shù)最遠的最巧合的數(shù)字,61就是62+52組成,就應了費爾馬小定理4n+1的質數(shù),能并且只能一次表示兩個數(shù)的平方和.
由于4n+1的質數(shù),絕對不會是正方數(shù),再由于質數(shù)的絕對性,它只有是一個偶數(shù)的平方加上一個奇數(shù)的平方組成,必須只能寫成一種式子.所有能開出正整數(shù)偶次方根來的奇數(shù),減1會被8整除,也就是說奇數(shù)的偶次方,都會是除以8余1的數(shù)字.
億不開方數(shù):當一個數(shù)的十位以上的數(shù)不變,十位以下個位上的所有的數(shù)字隨意變化,都開不出正整數(shù)n次方根來的數(shù)字段叫做十不開方數(shù),比如50到59和70到79,沒有一個可以開出正整數(shù)方根來,50和70就叫十不開方數(shù),50是最小的十不開方數(shù).當一個數(shù)字的百位以上的數(shù)字不變,十位數(shù)和個位數(shù)字隨意變化,都不能開出正整數(shù)方根來,叫做百不開方數(shù).比如4100叫做百不開方數(shù).照這樣說下去,當一個數(shù)字億位以上的數(shù)字不變,億位以下的數(shù)字隨意變化,都開不出正整數(shù)方根來,就叫億不開方數(shù).比如:3599999300000000到3599999400000000整億中一個能開出正整數(shù)方根來的都沒有(無論開幾次方).