Question

[Nguyễn Linh Chi]

Chứng minh : Không tồn tại số nguyên tố p sao cho: \(3^p+19\left(p-1\right)\) là số chính phương.

Answer 1

[《 ღ Ňɠʉүêŋ ➻ Ňɠʉүêŋ ღ 》]

Chứng minh bằng cách phản chứng

Giả sử tồn tại số nguyên tố p thõa mãn

Đặt 3^p + 19 ( p - 1 ) = n² ( n là một số nguyên )

* Nếu p = 2, 3 dễ thấy không có số số nguyên n nào thõa mãn

* Nếu p > 3 , p lẻ

+ ) p = 4k + 1

Ta có : 3 ≡ - 1 ( mod4 )

nên 3^p ≡ - 1 ( mod4 )

và 19 ≡ 3 ( mod4 ) ; p - 1 ≡ 0 ( mod4 )

Do đó VT  ≡ VP ≡ - 1 ( mod4 ) ( vô lí )

+ ) p = 4k + 3

Theo định lí Fermat ta có :

3^p  ≡ 3 ( modp )

và 19 ( p - 1 ) ≡ - 19 ( modp )

nên VT ≡ - 16 ( modp )

Do đó n² + 16 \(⋮\) p

Từ đề ta có 4 \(⋮\) p ( vô lí vì 4 không có ước dạng 4k + 3 )

Vậy ta có đpcm

Answer 2

[๖²⁴ʱんuﾘ ｲú❄✎﹏]

Gỉa sử tồn tại số nguyên p thỏa mãn 

Đặt \(3^p+19\left(p-1\right)=n^2\)( n là 1 số nguyên )

* Nếu p=2,3 . Dễ có ko có số nguyên n nào thỏa mãn 

* Nếu p>3 , p lẻ 

+) p=4k +1

Ta có 

\(3=-1\left(modA\right)\)

nên : \(3^p=-1\left(modA\right)\)

Mà \(19\equiv3\left(modA\right);p-1\equiv0\left(modA\right)\)

Do đó : \(VT\equiv VP\equiv-1\left(modA\right)\)( vô lí )

+) p=4k+3

Theo định lí Fermat ta có 

\(3^p=3\left(modp\right)\)

và \(19\left(p-1\right)\equiv-19\left(modp\right)\)

nên \(VT\equiv-16\left(modp\right)\)

Do đó : \(n^2+16⋮p\)

-> Ta có : \(4⋮b\)( vô lí )

Vậy ta có đpcm