试证明,每个大于6的自然数N都可以表示为两个大于1且互质的自然数之和

2025-01-19 02:54:03
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回答1:

以奇偶性来判断。

(1)若N为奇数,不妨设N=2n+1
因而N=(n)+(n+1)
注意到:n和n+1互质。
用辗转相除法验证:
(n+1)÷n=1……1
n÷1=n无余数
因而(n+1)与n的最大公因数为1,所以互质

(2)若N为奇数,不妨设N=2n
此处再细分为n为奇数和偶数

①若n为偶数,不妨设n=2m
因而N=(n-1)+(n+1)
注意到:n-1和n+1互质。
用辗转相除法验证:
(n+1)÷(n-1)=1……2
(n-1)÷2=(m-1)……1
2÷1=2无余数
因而(n+1)与(n+1)的最大公因数为1,所以互质

②若n为奇数,不妨设n=2m+1
因而N=2(2m+1)=4m+2
因而可加法分解N=(2m+3)+(2m-1)
注意到:2m+3和2m-1互质。
用辗转相除法和整除性质验证:
(2m+3)÷(2m-1)=1……4
(2m-1)是奇数,它与4互质
因而(2m+3)与(2m-1)互质

综上,
(i)对于形如4n+1和4n+3的整数(所有奇数),例如:31,那么31÷2=15.5,于是15+16即为一种表示(先取这个数一半再±0.5);
(ii)对于形如4n的整数(4的倍数),例如:40,那么40÷2=20,于是19+21即为一种表示(先取这个数一半再±1);
(iii)对于形如4n+2的整数(2的倍数却不是4的倍数),例如82,那么82÷2=41,那么39+43即为一种表示(先取这个数一半再±2)。

注意到,以上三种方式已经代表了所有大于6的自然数。当然,不同的数可能有多种表示,以上只是构造一种表示方法,并不一定唯一。