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Forum "Zahlentheorie" - primteiler mit eigenschaft
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primteiler mit eigenschaft: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:34 Mi 21.10.2009
Autor: Unk

Aufgabe
Sei [mm] 1 Zeige: Für jeden Primteiler p von k!+1 sowie k!-1 gilt: k<p.

Hallo,

die Behauptung zu verstehen ist recht einfach.
Ich dachte mir, ich benutze den Fundamentalsatz der elementaren Zahlentheorie und schreibe:
[mm] k!+1=\prod_{i=1}^{k}p_{k} [/mm] mit [mm] p_k [/mm] sind Primzahlen, und wollte dann noch k ebenfalls als ein solches Produkt von anderen Primzahlen schreiben.

Damit kommt man nach Umformen aber garnicht weiter.
Wie sollte man es besser machen?

Gruß Unk

        
Bezug
primteiler mit eigenschaft: Beweis durch Widerspruch
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:07 Mi 21.10.2009
Autor: Al-Chwarizmi


> Sei [mm]1
>  Zeige: Für jeden Primteiler p von
> k!+1 sowie k!-1 gilt: k<p.
>  
> Hallo,
>  
> die Behauptung zu verstehen ist recht einfach.
>  Ich dachte mir, ich benutze den Fundamentalsatz der
> elementaren Zahlentheorie und schreibe:
>  [mm]k!+1=\prod_{i=1}^{k}p_{k}[/mm]

Dies hast du äußerst ungeschickt und falsch
notiert.
Wenn du i als Produktindex verwendest, sollten
die Faktoren nicht [mm] p_k, [/mm] sondern [mm] p_i [/mm] heißen.
Ferner darfst du nicht annehmen, dass die
Anzahl der Faktoren des Produkts gleich dem
k (aus k!+1) ist. Und übrigens könnte ja ein
Primfaktor allenfalls auch mehrfach auftreten ...


> mit [mm]p_k[/mm] sind Primzahlen, und
> wollte dann noch k ebenfalls als ein solches Produkt von
> anderen Primzahlen schreiben.
>  
> Damit kommt man nach Umformen aber garnicht weiter.
>  Wie sollte man es besser machen?
>  
> Gruß Unk


Hallo Unk,

Nimm (für den ersten Fall) an, du hättest einen
Primteiler p von (k!+1) mit [mm] p\le{k} [/mm] und zeige
(insbesondere mit Zuhilfenahme der Definition
der Fakultät), dass dies auf einen Widerspruch
führt.
Dann dasselbe mit (k!-1) anstelle von (k!+1).


LG    Al-Chw.


Bezug
                
Bezug
primteiler mit eigenschaft: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:44 Mi 21.10.2009
Autor: Unk


> Hallo Unk,
>  
> Nimm (für den ersten Fall) an, du hättest einen
>  Primteiler p von (k!+1) mit [mm]p\le{k}[/mm] und zeige
>  (insbesondere mit Zuhilfenahme der Definition
> der Fakultät), dass dies auf einen Widerspruch
> führt.
>  Dann dasselbe mit (k!-1) anstelle von (k!+1).
>  
>
> LG    Al-Chw.
>  

Gut. Ang. [mm] p\leq [/mm] k. Sei p ein Primteiler von k!+1, dann [mm] k!+1=n\cdot [/mm] p mit [mm] n\in \mathbb{N}, [/mm] dann gilt:
[mm] k!+1=np\leq [/mm] nk
dann kann ich noch die linke Seite verkleinern, also:
[mm] k! Aber das ist nun doch kein Widerspruch.

Bezug
                        
Bezug
primteiler mit eigenschaft: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:56 Mi 21.10.2009
Autor: Al-Chwarizmi


> > Hallo Unk,
>  >  
> > Nimm (für den ersten Fall) an, du hättest einen
>  >  Primteiler p von (k!+1) mit [mm]p\le{k}[/mm] und zeige
>  >  (insbesondere mit Zuhilfenahme der Definition
> > der Fakultät), dass dies auf einen Widerspruch
> > führt.
>  >  Dann dasselbe mit (k!-1) anstelle von (k!+1).
>  >  
> >
> > LG    Al-Chw.
>  >  
>
> Gut. Ang. [mm]p\leq[/mm] k. Sei p ein Primteiler von k!+1, dann
> [mm]k!+1=n\cdot[/mm] p mit [mm]n\in \mathbb{N},[/mm] dann gilt:
>  [mm]k!+1=np\leq[/mm] nk
>  dann kann ich noch die linke Seite verkleinern, also:
>  [mm]k!
>  Aber das ist nun doch kein Widerspruch.

Hallo,

ich meine Folgendes:  Wenn p eine natürliche Zahl
mit [mm] p\le [/mm] k ist, dann ist p unter den Faktoren vertreten,
welche die Fakultät k! bilden. Ein solches p wäre also
gleichzeitig ein Teiler von k! und von (k!+1).
Was lässt sich daraus schliessen ?

Gruß    Al-Chw.


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