Таким образом, теорема верна и для
переменных. Но теорема верна для одного переменного. Значит, она верна всегда.
2, а. Имеем
b. Имеем
откуда, деля почленно на
и получим указанную теорему.
c, а) Выбирая надлежащим образом знак, имеем
Пусть
- наибольшая степень 2, делящая
. При
имеем
Если же
то имеем
С этим сравнением повторяем аналогичную операцию, и т. д.
Р) Выбрав надлежащим образом знак, имеем
Пусть наибольшая степень 3, делящая
. При
имеем
Если же
то имеем
С этим сравнением повторяем аналогичную операцию, и т. д.
у) Пусть
— простой делитель числа а. Найдем t из условия
. Пусть
- наибольшая степень
, делящая
и пусть
Имеем
Если
то с этим новым сравнением повторяем аналогичную операцию, и т. д.
Указанный способ удобен в случае небольших простых сомножителей числа а.
3. Полагая
пишем сравнения
Расположив эти сравнения в порядке возрастания правых частей (ср. вопрос 4, а, гл. II) и вычитая почленно каждое сравнение (кроме последнего) из следующего за ним, получим
сравнений вида
При этом, по крайней мере, в одном сравнении будет
Действительно, и имеет
значений, эти значения положительные, и их сумма равна
.
4, а, а) Следует из определения символической дроби.
) Здесь можно положить
где t определяется
условия
тогда сравнению
удовлетворяет
целое число, представляемое обычной дробью
) Имеем (
кратно
кратно с)
) Имеем
b, а) Имеем (сравнения берутся по модулю
)
Вопрос 2, b теперь проще решать так:
) Имеем
5, а. Числа
попарно не могут иметь общего делителя с d. Произведения
могут быть объединены в
совокупностей по числу способов, сколькими число d может быть разбито на
попарно простых сомножителей с учетом порядка последних (вопрос 11, b, гл. II). Пусть
— одно из таких разбиений. Число произведений с условием
равно —
Поэтому искомое число равно
b. Указанное число равно
где
— число различных простых делителей числа d.
При этом
6, а. Все значения
удовлетворяющие первому сравнению, даются равенством
где
- целое. Чтобы выбрать из них
которые удовлетворяют также и второму сравнению, надо ограничиться лишь теми значениями
которые удовлетворяют сравнению
Но это сравнение разрешимо тогда и только тогда, когда
кратно d. При этом в случае разрешимости совокупность значений
ему удовлетворяющих, определяется равенством вида
где
— целое; вместе с тем совокупность значений
удовлетворяющих рассматриваемой в вопросе системе, определится равенством
b. В случае разрешимости системы
совокупность значений
удовлетворяющих, представится сравнением вида
. В случае разрешимости системы
совокупность значений
удовлетворяющих, представится сравнением вида
. В случае разрешимости системы
совокупность значений
удовлетворяющих, представится сравнением вида
и т. д.
7, а) От замены
на
(вследствие чего
заменится на
, величина суммы
не изменится.
) Когда
пробегает приведенную систему вычетов по модулю
, то и
пробегает приведенную систему вычетов по модулю т.
у) Полагая
получим
) Имеем
Полагая
имеем
что и доказывает указанное свойство в случае двух сомножителей. Обобщение на случай более чем двух сомножителей тривиально.
8. Сравнение
имеет
решений. Оно степени ниже
. Следовательно, все его коэффициенты кратны
, а это и выражается сравнениями, указанными в вопросе.
9, а. При
соответственно
взятому из ряда
найдем отличное от него число
того же ряда с условием
; действительно, из
следовало бы
или
Поэтому
b. Пусть
Допустив, что Я имеет делитель и с условием
мы имели бы
.
10, а. Находим h с условием
. Данное сравнение равносильно такому:
b. Пусть
- частное и
— остаток от деления
на
Все коэффициенты
- целые,
- степени
- степени ниже
,
Пусть сравнение
за
имеет
решений. Те же решения будут решениями и сравнения
; поэтому все коэффициенты
кратны
.
Обратно, пусть все коэффициенты
кратны
. Тогда
кратно
при тех же значениях
что и
поэтому сумма чисел решений сравнений
не меньше чем
. Пусть первое имеет а, а второе
решений. Из
выводим
c. Возвышая данное сравнение почленно в степень
убеждаемся в необходимости указанного условия. Пусть это условие выполнено; из
следует, что остаток от деления
на
есть
где
кратно
.
11. Из
следует
при этом произведения
отвечающие несравнимым по модулю
, несравнимы. Из
следует
, причем, определяя у условием
имеем