Θα χρησιμοποιήσουμε το εξής λήμμα:Mihalis_Lambrou έγραψε: Παρ Ιαν 12, 2018 4:09 pm
ΑΣΚΗΣΗ 27
Δείξτε ότι αν ο αριθμόςείναι πρώτος, τότε
για κάποιο φυσικό
.
Αν ο
δε διαιρείται με το
τότε το πολυώνυμο
διαιρείται από το 
Απόδειξη
Αν
τότε
άρα
διότι

Όμοια αν
τότε
και παίρνουμε και πάλι ότι

Επιστρέφουμε στην άσκηση:
Από το παραπάνω λήμμα αν ο
δεν διαιρείται από το
τότε για
παίρνουμε ότι ο
διαιρείται από το
άρα δεν είναι πρώτος.Άρα για να είναι ο
πρώτος πρέπει ο
να διαιρείται από το
. Αν
όπου
η μεγαλύτερη δύναμη του
που υπάρχει στο
(δηλαδή
) τότε με όμοιο επιχείρημα επειδή ο αριθμός
είναι πρώτος πρέπει ο
να διαιρείται από το
(από το παραπάνω Λήμμα), άτοπο. Άρα
και η απόδειξη ολοκληρώθηκε.Αλέξανδρος
είναι πρώτος, τότε
για κάποιο φυσικό
οι ρίζες της
, να βρεθεί η τιμή της παράστασης
(άθροισμα κλασματικών μερών), χωρίς να επιλυθεί η εξίσωση.
δηλαδή
και αφού ισχύει
άρα παίρνουμε
.
τότε
κι έτσι
, άτοπο αφού η αρχική εξίσωση δεν έχει ακέραιες ρίζες.
τότε
. Αν ορίσουμε
, τότε αφού
,
και
άρα για τις ρίζες ισχύει
κι έτσι
, άτοπο.
και τελικά
.
. Τώρα, αφού για το δοθέν πολυώνυμο εύκολα υπολογίζουμε ότι
, σημαίνει ότι έχει ρίζα
. Άρα
. Όμοια για τις άλλες δύο ρίζες έχουμε
και
οπότε
που σημαίνει
. Τελικά 
είναι οι ρίζες του πολυωνύμου
να εκφράσετε την παράσταση
συναρτήσει των 

με
και
. (Προφανώς οι
είναι οι πρωταρχικές τέταρτες ρίζες του
και η μεταξύ τους σχέση είναι ότι
)
όπου το γινόμενο είναι πάνω στα
.
βάλουμε όπου
το
παίρνουμε
κ.ο.κ.
,
και τέλος
και

το πολυώνυμο
διαιρεί το
;
είναι πολλαπλάσιο του
.

![\displaystyle{n^3 [n^4 (n^2 -1)-(n^2 -1)-5(n^4 -2n^2 +1)]=n^3 [(n^2 -1)(n^4 -1)-5(n^2 -1)^2 ]=} \displaystyle{n^3 [n^4 (n^2 -1)-(n^2 -1)-5(n^4 -2n^2 +1)]=n^3 [(n^2 -1)(n^4 -1)-5(n^2 -1)^2 ]=}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/85c3ff736033e3c54780b44cf9bd14dd.png)
![\displaystyle{n^3 [(n^2 -1)^2 (n^2 +1)-5(n^2 -1)^2 ]= n^3 (n^2 -1)^2 (n^2 -4)=n^3 (n-1)^2 (n+1)^2 (n-2)(n+2)} \displaystyle{n^3 [(n^2 -1)^2 (n^2 +1)-5(n^2 -1)^2 ]= n^3 (n^2 -1)^2 (n^2 -4)=n^3 (n-1)^2 (n+1)^2 (n-2)(n+2)}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/175c1067cd8be6afee618297eab51c4d.png)
, αρκεί να δείξουμε ότι ο αριθμός
διαιρείται με το
, το
και το
.
, άρα θα διαιρείται με το 5 , αφού περιέχει γινόμενο πέντε διαδοχικών ακεραίων.
, άρα θα διαιρείται με το 
. Τότε 
και άρα είναι πολλαπλάσιο του
είναι πολλαπλάσιο του 
. Τότε 
και άρα είναι πολλαπλάσιο του
είναι
είναι οι ρίζες του πολυωνύμου
να υπολογίσετε την τιμή των παραστάσεων

,
.
,γίνεται
.
,οπότε αν
,θα είναι
.
,δηλαδή 
,από όπου προκύπτει
,από όπου γίνονται δεκτές και οι δύο λύσεις.(Αφού η
είναι κυκλική και όχι συμμετρική έχει σημασία η διάταξη των ριζών.Επιπλέον,αν πάρω τη μια από τις 2 για
εξαιτίας της
θα πάρει την άλλη κλπ.)
και (επειδή
) η τρίτη είναι
.
. Όμοια από το
έπεται
.
. Προσπαθούμε τώρα να γράψουμε την παράσταση που βρήκαμε συναρτήσει των παραπάνω διώχνοντας τα
. Εδώ τυχαίνει και είναι εύκολο, καθώς ισούται
.
και
. Τώρα οι παραστάσεις
είναι συμμετρικές (εδώ είναι το κλειδί) και είναι εύκολο να τις βρούμε.
και 
και
(εδώ διευκολύνει να πούμε ότι τα
είναι ρίζες της
και λοιπά).
, που μαζί με την
δίνει
.
είναι αναδιάταξη των
ποιος είναι ο μικρότερος δυνατός βαθμός που μπορεί να έχει το πολυώνυμο
;
με το
.
Ακολουθούν το "μοτίβο":
. Για να ισούται με

που είναι εύκολο να το αντιληφθούμε. Αν είναι μοναδική θα το ψάξω στο επόμενο ... τετράμηνο της Β' !!
,
, ( εννοείται χωρίς χρήση λογισμικού ... )
. Επειδή
συμπεραίνουμε ότι το
. 

.
όπου ![\displaystyle{f(x)\in \mathbb{Z}[x].} \displaystyle{f(x)\in \mathbb{Z}[x].}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/df537c31fdc8c35b94f6a91e3ef6d568.png)
οπότε προκύπτει


απορρίπτονται γιατί τότε το
θα είχε δύο τουλάχιστον ρίζες (τις ρίζες του
αντίστοιχα).
γιατί αντιβαίνει στην 
Είναι εύκολο να δούμε ότι πράγματι 
το οποίο έχει τρεις πραγματικές ρίζες. Να αποδείξετε ότι