2012年8月29日水曜日

連続する自然数の積はべき乗数になるか:平方にはならない

自然数kについて,k(k+1)(k+n1), つまりkからの連続するn個の自然数の積がn乗数ではない,ということを昨日は見た(n>1).例えば,k(k+1)は平方数ではない.

1939年の論文で,P. Erdösが,k(k+1)(k+n1)は平方数ではないことを示している.もしこれが平方数y2だとして,k+i=aixi2, i=0,1,,n1, aiは無平方,と書いたとする.aiの素因数pp<nとなる.(なぜなら,paiからpy2, よってあるjについてpaj. よってikjmodp. よってpij, よってp<n.)以下,k(k+1)(k+n1)が平方数だとして,これらa1,,anが相異なることを示し,矛盾を導く.

難しいことは使わないが,Bertrandの仮説,Sylvester-Schurの定理,二項係数のp進付値の評価などを組み合わせた証明は,例によってマジックを見ているようである.

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