x=19では、x-2=17,x-4=15(3x5),x-6=13,x-8=11,x-10=9(3x3),x-12=7,x-14=5,x-16=3が考えられます。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-2=17とすると、σ(x)の素因数分解に17が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=1なので、 {2^(n+1)-1}=17Pとおける。 2^m-1=17P nは偶数なのでmは奇数。 (%i7) mod(2^3-1,17); (%o7) 7 (%i8) mod(2^5-1,17); (%o8) 14 (%i9) mod(2^7-1,17); (%o9) 8 (%i10) mod(2^9-1,17); (%o10) 1 (%i11) mod(2^11-1,17); (%o11) 7 (%i12) mod(2^13-1,17); (%o12) 14 (%i13) mod(2^15-1,17); (%o13) 8 (%i14) mod(2^17-1,17); (%o14) 1 (%i15) mod(2^19-1,17); (%o15) 7 (%i16) mod(2^21-1,17); (%o16) 14 (%i17) mod(2^23-1,17); (%o17) 8 (%i18) mod(2^25-1,17); (%o18) 1 より、0にならない。 よって、p(x-2)={2^(n+1)-1}がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-2=17はない。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると17を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-4=15(=3x5)とすると、15は素数でないので よって、p(x-4)={4^(n+1)-1}/3がありえない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-6=13とすると、σ(x)の素因数分解に13が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=3なので、 {6^(n+1)-1}/5=13Pとおける。 6^m-1=5x13P=65P nは偶数なのでmは奇数。 (%i19) mod(6^3-1,65); (%o19) 20 (%i20) mod(6^5-1,65); (%o20) 40 (%i21) mod(6^7-1,65); (%o21) 45 (%i22) mod(6^9-1,65); (%o22) 30 (%i23) mod(6^11-1,65); (%o23) 10 (%i24) mod(6^13-1,65); (%o24) 5 (%i25) mod(6^15-1,65); (%o25) 20 (%i26) mod(6^17-1,65); (%o26) 40 (%i27) mod(6^19-1,65); (%o27) 45 (%i28) mod(6^21-1,65); (%o28) 30 (%i29) mod(6^23-1,65); (%o29) 10 (%i30) mod(6^25-1,65); (%o30) 5 より、0にならない。 よって、p(x-6)={6^(n+1)-1}/5がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-6=13はない。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると13を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-8=11とすると、σ(x)の素因数分解に11が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=4なので、 {8^(n+1)-1}/7=11Pとおける。 8^m-1=7x11P=77P nは偶数なのでmは奇数。 (%i31) mod(8^3-1,77); (%o31) 49 (%i32) mod(8^5-1,77); (%o32) 42 (%i33) mod(8^7-1,77); (%o33) 56 (%i34) mod(8^9-1,77); (%o34) 28 (%i35) mod(8^11-1,77); (%o35) 7 (%i36) mod(8^13-1,77); (%o36) 49 (%i37) mod(8^15-1,77); (%o37) 42 (%i38) mod(8^17-1,77); (%o38) 56 (%i39) mod(8^19-1,77); (%o39) 28 (%i40) mod(8^21-1,77); (%o40) 7 (%i41) mod(8^23-1,77); (%o41) 49 (%i42) mod(8^25-1,77); (%o42) 42 より、0にならない。 よって、p(x-8)={8^(n+1)-1}/7がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-8=11はない。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると11を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-10=9(=3x3)とすると、9は素数でないので よって、p(x-10)={10^(n+1)-1}/9がありえない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-12=7とすると、σ(x)の素因数分解に7が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=6なので、 {12^(n+1)-1}/11=7Pとおける。 12^m-1=11x7P=77P nは偶数なのでmは奇数。 (%i43) mod(12^3-1,77); (%o43) 33 (%i44) mod(12^5-1,77); (%o44) 44 (%i45) mod(12^7-1,77); (%o45) 11 (%i46) mod(12^9-1,77); (%o46) 33 (%i47) mod(12^11-1,77); (%o47) 44 (%i48) mod(12^13-1,77); (%o48) 11 (%i49) mod(12^15-1,77); (%o49) 33 (%i50) mod(12^17-1,77); (%o50) 44 (%i51) mod(12^19-1,77); (%o51) 11 (%i52) mod(12^21-1,77); (%o52) 33 (%i53) mod(12^23-1,77); (%o53) 44 (%i54) mod(12^25-1,77); (%o54) 11 より、0にならない。 よって、p(x-12)={12^(n+1)-1}/11がありないので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-12=7はない。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると7を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-14=5とすると、σ(x)の素因数分解に5が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=7なので、 {14^(n+1)-1}/13=5Pとおける。 14^m-1=13x5P=65P nは偶数なのでmは奇数。 (%i55) mod(14^3-1,65); (%o55) 13 (%i56) mod(14^5-1,65); (%o56) 13 (%i57) mod(14^7-1,65); (%o57) 13 (%i58) mod(14^9-1,65); (%o58) 13 (%i59) mod(14^11-1,65); (%o59) 13 (%i60) mod(14^13-1,65); (%o60) 13 (%i61) mod(14^15-1,65); (%o61) 13 (%i62) mod(14^17-1,65); (%o62) 13 (%i63) mod(14^19-1,65); (%o63) 13 (%i64) mod(14^21-1,65); (%o64) 13 (%i65) mod(14^23-1,65); (%o65) 13 (%i66) mod(14^25-1,65); (%o66) 13 より、0にならない。 よって、p(x-14)={14^(n+1)-1}/13がありえるので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-14=5はない。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると5を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-16=3とすると、σ(x)の素因数分解に3が現れるから p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=8なので、 {16^(n+1)-1}/15=3Pとおける。 16^m-1=15x3P=45P nは偶数なのでmは奇数。 (%i67) mod(16^3-1,45); (%o67) 0 (%i68) mod(16^5-1,45); (%o68) 30 (%i69) mod(16^7-1,45); (%o69) 15 (%i70) mod(16^9-1,45); (%o70) 0 (%i71) mod(16^11-1,45); (%o71) 30 (%i72) mod(16^13-1,45); (%o72) 15 (%i73) mod(16^15-1,45); (%o73) 0 (%i74) mod(16^17-1,45); (%o74) 30 (%i75) mod(16^19-1,45); (%o75) 15 (%i76) mod(16^21-1,45); (%o76) 0 (%i77) mod(16^23-1,45); (%o77) 30 (%i78) mod(16^25-1,45); (%o78) 15 より、0になるときがある。 よって、p(x-16)={16^(n+1)-1}/15がありえるので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-16=3はある。 つまり、x=19なら、σ(x)を素因数分解すると3を含む。 (x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてσ(x)が奇数で、つまり、nが偶数の時、x=19なら、σ(x)を素因数分解した時、17,13,11,7,5は現れない、と言える。 (%i23) x:19; (%o23) 19 (%i24) factor(1+x+x^2); (%o24) 3 127 (%i25) factor(1+x+x^2+x^3+x^4); (%o25) 151 911 (%i26) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6); (%o26) 701 70841 (%i27) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8); 2 (%o27) 3 127 523 29989 (%i28) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10); (%o28) 104281 62060021 (%i29) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12); (%o29) 599 29251 133338869 (%i30) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12+x^13+x^14); (%o30) 3 31 127 151 211 911 2460181 (%i31) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12+x^13+x^14+x^15+x^16); (%o31) 3044803 99995282631947 (%i32) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12+x^13+x^14+x^15+x^16+x^17+x^18); (%o32) 109912203092239643840221 (%i33) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10+x^11+x^12+x^13+x^14+x^15+x^16+x^17+x^18+x^19+x^20); (%o33) 3 127 701 70841 30640261 68443621