x=31では、x-2=29,x-4=27(3x9),x-6=25(5x5),x-8=23,x-10=21(3x7),x-12=19,x-14=17, x-16=15(3x5),x-18=13,x-20=11,x-22=9(3x3),x-24=7,x-26=5,x-28=3が考えられます。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-2=29とすると、σ(x)の素因数分解に29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}/(2-1)=29Pとおける。 2^m-1=29P nは偶数なのでmは奇数。 (%i1) mod(2^3-1,29); (%o1) 7 (%i2) mod(2^5-1,29); (%o2) 2 (%i3) mod(2^7-1,29); (%o3) 11 (%i4) mod(2^9-1,29); (%o4) 18 (%i5) mod(2^11-1,29); (%o5) 17 (%i6) mod(2^13-1,29); (%o6) 13 (%i7) mod(2^15-1,29); (%o7) 26 (%i8) mod(2^17-1,29); (%o8) 20 (%i9) mod(2^19-1,29); (%o9) 25 (%i10) mod(2^21-1,29); (%o10) 16 (%i11) mod(2^23-1,29); (%o11) 9 (%i12) mod(2^25-1,29); (%o12) 10 (%i13) mod(2^27-1,29); (%o13) 14 (%i14) mod(2^29-1,29); (%o14) 1 (%i15) mod(2^31-1,29); (%o15) 7 (%i16) mod(2^33-1,29); (%o16) 2 (%i17) mod(2^35-1,29); (%o17) 11 より、0にならない。 よって、p(x-2)={2^(n+1)-1}/(2-1)がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-2=29はない。 つまり、x=31なら、σ(x)を素因数分解すると29を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-4=27(=3x9)とすると、27は素数でないので よって、p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=2なので、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=25(=5x5)とすると、25は素数でないので よって、p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=3なので、p(x-6)={6^(n+1)-1}/5がありえない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-8=23とすると、σ(x)の素因数分解に23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=23Pとおける。 8^m-1=7x23P=161P nは偶数なのでmは奇数。 (%i19) mod(8^3-1,161); (%o19) 28 (%i20) mod(8^5-1,161); (%o20) 84 (%i21) mod(8^7-1,161); (%o21) 126 (%i22) mod(8^9-1,161); (%o22) 77 (%i23) mod(8^11-1,161); (%o23) 0 (%i24) mod(8^13-1,161); (%o24) 63 (%i25) mod(8^15-1,161); (%o25) 70 (%i26) mod(8^17-1,161); (%o26) 35 (%i27) mod(8^19-1,161); (%o27) 49 (%i28) mod(8^21-1,161); (%o28) 140 (%i29) mod(8^23-1,161); (%o29) 7 (%i30) mod(8^25-1,161); (%o30) 28 (%i31) mod(8^27-1,161); (%o31) 84 (%i32) mod(8^29-1,161); (%o32) 126 (%i33) mod(8^31-1,161); (%o33) 77 (%i34) mod(8^33-1,161); (%o34) 0 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-8=23はある。 つまり、x=31なら、σ(x)を素因数分解すると23を含む。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-10=21(=3x7)とすると、21は素数でないので よって、p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=5なので、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=19とすると、σ(x)の素因数分解に19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=19Pとおける。 12^m-1=11x19P=209P nは偶数なのでmは奇数。 (%i36) mod(12^3-1,209); (%o36) 55 (%i37) mod(12^5-1,209); (%o37) 121 (%i38) mod(12^7-1,209); (%o38) 11 (%i39) mod(12^9-1,209); (%o39) 55 (%i40) mod(12^11-1,209); (%o40) 121 (%i41) mod(12^13-1,209); (%o41) 11 (%i42) mod(12^15-1,209); (%o42) 55 (%i43) mod(12^17-1,209); (%o43) 121 (%i44) mod(12^19-1,209); (%o44) 11 (%i45) mod(12^21-1,209); (%o45) 55 (%i46) mod(12^23-1,209); (%o46) 121 (%i47) mod(12^25-1,209); (%o47) 11 (%i48) mod(12^27-1,209); (%o48) 55 (%i49) mod(12^29-1,209); (%o49) 121 (%i50) mod(12^31-1,209); (%o50) 11 より、0にならない。 よって、p(x-12)={12^(n+1)-1}/11がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-12=19はない。 つまり、x=31なら、σ(x)を素因数分解すると19を含まない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-14=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=7なので、 {14^(n+1)-1}/13=17Pとおける。 14^m-1=13x17P=221P nは偶数なのでmは奇数。 (%i52) mod(14^3-1,221); (%o52) 91 (%i54) mod(14^5-1,221); (%o54) 130 (%i55) mod(14^7-1,221); (%o55) 39 (%i56) mod(14^9-1,221); (%o56) 104 (%i57) mod(14^11-1,221); (%o57) 26 (%i58) mod(14^13-1,221); (%o58) 208 (%i59) mod(14^15-1,221); (%o59) 78 (%i60) mod(14^17-1,221); (%o60) 13 (%i61) mod(14^19-1,221); (%o61) 91 (%i62) mod(14^21-1,221); (%o62) 130 (%i63) mod(14^23-1,221); (%o63) 39 (%i64) mod(14^25-1,221); (%o64) 104 (%i65) mod(14^27-1,221); (%o65) 26 (%i66) mod(14^29-1,221); (%o66) 208 (%i67) mod(14^31-1,221); (%o67) 78 より、0にならない。 よって、p(x-14)={14^(n+1)-1}/13がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-14=17はない。 つまり、x=31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-16=15(=3x5)とすると、15は素数でないので よって、p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=8なので、p(x-16)={16^(n+1)-1}/15がありえない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-18=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=9なので、 {18^(n+1)-1}/17=13Pとおける。 18^m-1=17x13P=221P nは偶数なのでmは奇数。 (%i68) mod(18^3-1,221); (%o68) 85 (%i69) mod(18^5-1,221); (%o69) 17 (%i70) mod(18^7-1,221); (%o70) 85 (%i71) mod(18^9-1,221); (%o71) 17 (%i72) mod(18^11-1,221); (%o72) 85 (%i73) mod(18^13-1,221); (%o73) 17 (%i74) mod(18^15-1,221); (%o74) 85 (%i75) mod(18^17-1,221); (%o75) 17 (%i76) mod(18^19-1,221); (%o76) 85 (%i77) mod(18^21-1,221); (%o77) 17 (%i78) mod(18^23-1,221); (%o78) 85 (%i79) mod(18^25-1,221); (%o79) 17 (%i80) mod(18^27-1,221); (%o80) 85 (%i81) mod(18^29-1,221); (%o81) 17 (%i82) mod(18^31-1,221); (%o82) 85 より、0にならない。 よって、p(x-18)={18^(n+1)-1}/17がありえず、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-18=13はない。 つまり、x=31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-20=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=10なので、 {20^(n+1)-1}/19=11Pとおける。 20^m-1=19x11P=209P nは偶数なのでmは奇数。 (%i84) mod(20^3-1,209); (%o84) 57 (%i85) mod(20^5-1,209); (%o85) 0 (%i86) mod(20^7-1,209); (%o86) 190 (%i87) mod(20^9-1,209); (%o87) 114 (%i88) mod(20^11-1,209); (%o88) 19 (%i89) mod(20^13-1,209); (%o89) 57 (%i90) mod(20^15-1,209); (%o90) 0 (%i91) mod(20^17-1,209); (%o91) 190 (%i92) mod(20^19-1,209); (%o92) 114 (%i93) mod(20^21-1,209); (%o93) 19 (%i94) mod(20^23-1,209); (%o94) 57 (%i95) mod(20^25-1,209); (%o95) 0 (%i96) mod(20^27-1,209); (%o96) 190 (%i97) mod(20^29-1,209); (%o97) 114 (%i98) mod(20^31-1,209); (%o98) 19 より、0になるときがある。 よって、p(x-20)={20^(n+1)-1}/19がありえるので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-20=11はある。 つまり、x=31なら、σ(x)を素因数分解すると11を含む。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-22=9(=3x3)とすると、9は素数でないので よって、p(x-2k)={(2k)^(n+1)-1}/(2k-1)より、k=11なので、p(x-22)={22^(n+1)-1}/21がありえない。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-24=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=12なので、 {24^(n+1)-1}/23=7Pとおける。 24^m-1=23x7P=161P nは偶数なのでmは奇数。 (%i100) mod(24^3-1,161); (%o100) 138 (%i101) mod(24^5-1,161); (%o101) 46 (%i102) mod(24^7-1,161); (%o102) 23 (%i103) mod(24^9-1,161); (%o103) 138 (%i104) mod(24^11-1,161); (%o104) 46 (%i105) mod(24^13-1,161); (%o105) 23 (%i106) mod(24^15-1,161); (%o106) 138 (%i107) mod(24^17-1,161); (%o107) 46 (%i108) mod(24^19-1,161); (%o108) 23 (%i109) mod(24^21-1,161); (%o109) 138 (%i110) mod(24^23-1,161); (%o110) 46 (%i111) mod(24^25-1,161); (%o111) 23 (%i112) mod(24^27-1,161); (%o112) 138 (%i113) mod(24^29-1,161); (%o113) 46 (%i114) mod(24^31-1,161); (%o114) 23 より、0にならない。 よって、p(x-24)={24^(n+1)-1}/23がありえないので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-24=7はない。 つまり、x=31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-26=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=13なので、 {26^(n+1)-1}/25=5Pとおける。 26^m-1=25x5P=125P nは偶数なのでmは奇数。 (%i115) mod(26^3-1,125); (%o115) 75 (%i116) mod(26^5-1,125); (%o116) 0 (%i117) mod(26^7-1,125); (%o117) 50 (%i118) mod(26^9-1,125); (%o118) 100 (%i119) mod(26^11-1,125); (%o119) 25 (%i120) mod(26^13-1,125); (%o120) 75 (%i121) mod(26^15-1,125); (%o121) 0 (%i122) mod(26^17-1,125); (%o122) 50 (%i123) mod(26^19-1,125); (%o123) 100 (%i124) mod(26^21-1,125); (%o124) 25 (%i125) mod(26^23-1,125); (%o125) 75 (%i126) mod(26^25-1,125); (%o126) 0 (%i127) mod(26^27-1,125); (%o127) 50 (%i128) mod(26^29-1,125); (%o128) 100 (%i129) mod(26^31-1,125); (%o129) 25 より、0になるときがある。 よって、p(x-26)={26^(n+1)-1}/25がありえるので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-26=5はある。 つまり、x=31なら、σ(x)を素因数分解すると5を含む。 σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-28=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=14なので、 {28^(n+1)-1}/27=3Pとおける。 28^m-1=27x3P=81P nは偶数なのでmは奇数。 (%i130) mod(28^3-1,81); (%o130) 0 (%i131) mod(28^5-1,81); (%o131) 54 (%i132) mod(28^7-1,81); (%o132) 27 (%i133) mod(28^9-1,81); (%o133) 0 (%i134) mod(28^11-1,81); (%o134) 54 (%i135) mod(28^13-1,81); (%o135) 27 (%i136) mod(28^15-1,81); (%o136) 0 (%i137) mod(28^17-1,81); (%o137) 54 (%i138) mod(28^19-1,81); (%o138) 27 (%i139) mod(28^21-1,81); (%o139) 0 (%i140) mod(28^23-1,81); (%o140) 54 (%i141) mod(28^25-1,81); (%o141) 27 (%i142) mod(28^27-1,81); (%o142) 0 (%i143) mod(28^29-1,81); (%o143) 54 (%i144) mod(28^31-1,81); (%o144) 27 より、0になるときがある。 よって、p(x-28)={28^(n+1)-1}/27がありえるので、σ(x)=1+x+x^2+x^3+・・・・+x^nにおいてx-28=3はある。 つまり、x=31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=31なら、 σ(x)を素因数分解した時、29,19,17,13,7は現れない、と言える。 (%i145) x:31; (%o145) 31 (%i146) factor(1+x+x^2); (%o146) 3 331 (%i147) factor(1+x+x^2+x^3+x^4); (%o147) 5 11 17351 (%i148) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6); (%o148) 917087137 (%i149) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8); 2 (%o149) 3 331 3637 81343 (%i150) factor(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5+x^6+x^7+x^8+x^9+x^10); (%o150) 23 397 617 150332843 (%i151) 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); (%o151) 42407 2426789 7908811 (%i152) 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); (%o152) 3 5 11 331 2521 17351 327412201 (%i153) 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); (%o153) 751670559138758105956097 (%i154) 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); (%o154) 571 14251 88770666332610762169 (%i155) 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); (%o155) 3 43 331 6301 917087137 2813432694367 (%i156) 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+x^21+x^22); (%o156) 1509997 61562537 7176374761323733117 (%i157) 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+x^21+x^22+x^23+x^24); 2 (%o157) 5 11 101 4951 17351 13277801 20235942281002951 (%i158) 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+x^21+x^22+x^23+x^24+x^25+x^26); 3 (%o158) 3 331 3637 81343 1836205027201 126901881805771 (%i159) 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+x^21+x^22+x^23+x^24+x^25+x^26+x^27+x^28); (%o159) 349 10789 49823 1482570191 11242578713 189343400041 (%i160) 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+x^21+x^22+x^23+x^24+x^25+x^26+x^27+x^28+x^29+x^30); (%o160) 568972471024107865287021434301977158534824481 (%i161) 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+x^21+x^22+x^23+x^24+x^25+x^26+x^27+x^28+x^29+x^30+x^31+x^32); (%o161) 3 23 331 397 617 150332843 650141690025315305584300036801