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威尔逊定理两个推论的证明

2018-08-22赵雪娇文小波

东方教育 2018年17期

赵雪娇 文小波

摘要:本文利用威尔逊定理,用两种不同的方法证明推论1;对叶寿坤提出的推论2进行修订、扩充、证明得到推论2。

关键词:威尔逊定理;推论;证明

一、引言

威尔逊定理、欧拉定理、孙子定理和费马小定理被称为初等数论的四大定理。其中的威尔逊定理[1]由英国威尔逊提出,1773年法国数学家拉格朗日首次证明该定理。1996年,李明波質疑并推翻了威尔逊定理,他认为当n=1时满足 为整数,但是n却不是素数。李明波纠正了威尔逊定理,给出了纠正后的结果并进行证明[2]。现在,一些书籍[3、4、5]把威尔逊定理的充分性和必要性分开来描述,把其充分性称为威尔逊定理。

Rosen在[3]中提出关于威尔逊定理的一个结论,但没有给出证明。本文采用两种不同的方法对该结论进行证明,得到文中推论1。1983年,叶寿坤[6]提出威尔逊定理的一个推论,但该推论存在问题,本文对该推论进行修订扩充,得到本文的推论2。

二、威尔逊定理及两个推论的证明

威尔逊定理 若p为素数,则 。

推论1 若p为素数, 且 ,

则 。

证明:方法一 数学归纳法

当 时,由威尔逊定理有 ,结论成立;

假设取k时结论成立,即 ;

取 时,有 ,

因为 , ,

所以由同余式的性质有 ,故由假设有

方法二 因为 ,

所以

又因为 ,

所以

又因为 ,

所以

以此类推,可得

将上述式子左右两边相乘,

有 ,

由威尔逊定理有

1983年,叶寿坤给出威尔逊定理的两个推论[6],其中推论2如下:

推论2 p为素数,若存在 ,

使得 ,则

。

推论2中的条件 应修改为 ,并对该推论进行扩

充得到如下推论:

推论2 若p为素数, 且 ,则

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