به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+4 امتیاز
276 بازدید
در دانشگاه توسط fardina (17,622 امتیاز)

اگر $a,b$ اعداد صحیح مثبت باشند به طوریکه $a\mid b^2$ و $ b^2\mid a^3$ و $a^3\mid b^4$ و ... در اینصورت ثابت کنید $a=b$

مرجع: Fundamentals of Number Theory William Judson

1 پاسخ

+3 امتیاز
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
ویرایش شده توسط wahedmohammadi

فرض کنیم $a= { p_{1} }^{{ a_{1} }}{ p_{2} }^{{ a_{2} }}...{ p_{r} }^{{ a_{r} }} $ و $ b= { q_{1} }^{{ b_{1} }}{ q_{2} }^{{ b_{2} }}...{ q_{s} }^{{ b_{s} }} $ در اینصورت از آنجایی که $ a \mid b^{2} $ بدون کاستن از کلیت می توان فرض کرد که$p_{1}= q_{1}$ و...و$p_{r} =q_{r} $و $r \leq s$ و همچنین $a_{i} \leq 2 b_{i} $ است.

داریم $a^{3} = { p_{1} }^{{ 3a_{1} }}{ p_{2} }^{{ 3a_{2} }}...{ p_{r} }^{{ 3a_{r} }} $ از آنجایی که $ b^{2} \mid a^{3} $ داریم $s \leq r$ پس $ s = r $ یعنی نوع اعداد اول $ a $ و $ b $ یکی هستند و فقط شاید توان متفاوت باشد

حال $ p_{i} $ را در نظر میگیریم و طبق فرض توان آن در $ a $ برابر $ a_{i} $ و در $ b $ برابر $ b_{i} $ است فرض کنید که $a_{i} < b_{i} $ باشد لذا میتوان نوشت $ b_{i}=a_{i}+k $

به ازای هر $ l $ زوج داریم $ b^{l} \mid a^{l+1} $ یعنی با مقایسه توان $ p_{i} $ داریم $$ la_{i}+lk \leq (l+1)a_{i} \Rightarrow lk \leq a_{i}$$ اما در این رابطه $ l $ فقط غیر ثابت است و میتوانیم آن را هرچقدر که بخواهیم بزرگ کنیم لذا داریم $k=0$ یعنی $ b_{i}=a_{i}$ و حکم برای این خالت برقرار می شود.

اگر $a_{i} > b_{i} $ به طور مشابه اثبات می شود.

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...