| 中国剰余定理を使うと、示せるようですね。
一般に、整数p,q,rに対して、 gcd(p,q)=gcd(p,r)=1⇔gcd(p,qr)=1 が言えるので、次を示せば十分です。 「すべての正の整数の組(n,k)≠(偶数,奇数)に対して、 gcd(n,a(k-a))=1となるような整数aが存在する。」
(証明) (@)nが素数のとき: a=0,1,・・・,n-1の値の中でn|a(k-a)となるaはa=0,kの高々2個なので、 n>2ならば、少なくともn-2個のaが適しますし、 n=2ならは、kが偶数であることから、a=1が適します。
(A)n=(p[1])^(d[1])・・・(p[j])^(d[j])(p[i]は素数)のとき: すべてのi=1,・・・,jに対して、 a[i](k-a[i])がp[i]の倍数とならないようなa[i]が存在します。 ここで、中国剰余定理により、すべてのiに対して、 a≡a[i](mod p[i])となるようなaが存在するので、 a(k-a)≡a[i](k-a[i])(mod p[i]) すなわち、a(k-a)はどのp[i]でも割り切れず、gcd(n,a(k-a))=1です。 (証明終了)
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