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swk's log - n^n が n! で割り切れない理由

2005-10-26

* n^n が n! で割り切れない理由 [misc]

音楽シャッフル・クイズ [2005-10-21-2] の解答編にコメントが追加されている.「n^n が n! で割り切れない」のはその通りなのだが,その根拠を「n が n-1 で割り切れないから」とするのは厳密ではない,という指摘.

なぜなら、一般にaがbで割り切れないからといって、 aのn乗がbで割り切れないとは限らないからです。

http://www.hyuki.com/d/200510.html#i20051023140000

ん? そうなの? …ああそうか.a = 6,b = 12 だとすると,a は b で割り切れないけど a^2 は b で割り切れるな.

うーむ,人の答えを見て納得したつもりになってただけだった.反省.

剰余類を持ち出さないならどうなるかな.


n^n が n! で割り切れるためには,n^n が n-1 で割り切れることが必要.そのためには,n-1 の任意の素因数 m (m>=2) が n の約数であることが必要.これは

h m = n - 1
g m = n

なる自然数 h, g が存在することと同値.n を消去すると

h m = g m - 1

よって

m = 1 / (g - h)

となる.m>=2 であるどんな整数に対しても,これを満たすような g, h は存在しない.だから結局どんな n に対しても,n^n が n! で割り切れることはない.


とかかな.剰余類で考えた方がきれいみたい.

関連記事:
[2005-10-21-2] 音楽シャッフルクイズ

最終更新時間: 2009-01-04 15:31


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