问题 解答题

在1、0交替出现且以1打头和结尾的所有整数(101,10101,10101…)中有多少个质数?为什么?并求出所有质数.

答案

为便于表示,设X(n)=1010…101,其中0的个数等于n.即X(1)=101,X(2)=10101,等等.

再设Y(n)=111…1,其中1的个数等于n.即Y(1)=1,Y(2)=11,Y(4)=1111,等等

易得X(n)×11=Y(2n+2)

现分奇偶讨论,当n为大于1的奇数时,设n=2k+1,则X(n)×11=Y(2n+2)=Y(4k+4)

此时有1111|Y(4k+4)成立,可设1111m=Y(4k+4),

则1111m=X(n)×11,X(n)=101m,由于n>1时,m>1,因此X(n)为合数.

当n为偶数时,X(n)×11=Y(2n+2),由于Y(n+1)|Y(2n+2),可设Y(n+1)×m=Y(2n+2)

由于n+1是奇数,所以Y(n+1)≡1(mod 11),即11不整除Y(n+1),而11又是Y(2n+2)的因数,所以必有11|m,设m=11p

则有X(n)×11=Y(2n+2)=Y(n+1)×11p,即X(n)=Y(n+1)×p,X(n)为合数.

综上,只有101是这样的数中的唯一的质数.

判断题
单项选择题 B1型题