已知正整数 都是合数,并且两两互素,求证:
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
每个合数至少是其最小素因子的平方,互素性使这些小素因子互异;再将奇素数平方倒数压在可望远镜求和的分式下。
为每个 取最小素因子 。因它是合数,有 ;因两两互素,各 不同。素因子二至多贡献一个不超过四分之一的项。 其余 都为不同奇数,写成 ,各 为不同正整数。取正整数 不小于所有这些 ,则
其中严格比较利用 。所以
若没有奇素因子对应的项,其和为零也严格小于四分之一,选任意 的上界仍成立。最小素因子不同来自原数互素,而不是仅来自原数互异;有限望远镜求和已足够,不需引用无穷级数的精确值。
互素合数的倒数可先按互异最小素因子控制,再以平方减一形成望远镜上界,并保留严格性。
需将互素合数转成不同最小素因子的平方界,再设计严格的望远镜比较控制总和,普通逐项界不足。
核心工具:裂项相消
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