设 $n$ 为奇数,证明:$n\mid \left(1+\dfrac12+\cdots+\dfrac1{n-1}\right)\cdot (n-1)!$.
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
【解析】
根据题意有$$\left(\dfrac1k+\dfrac1{n-k}\right)\cdot (n-1)!=\dfrac{n}{k(n-k)}\cdot (n-1)!,1\leqslant k\leqslant n-1,$$其中$$k(n-k)\mid (n-1)!,$$故有$$n\mid \dfrac{n}{k(n-k)}\cdot (n-1)!.$$所以设$$n=2m+1,m\geqslant 0,$$则$$\begin{split} (n-1)!\sum_{k=1}^{n-1}\dfrac1k&=(n-1)!\sum_{k=1}^{2m}\dfrac1k\\
&=(n-1)!\sum_{k=1}^m\left(\dfrac1k+\dfrac1{2m-k+1}\right)\\
&=(n-1)!\sum_{k=1}^{m}\dfrac{n}{k(n-k)},\end{split}$$于是$$n\mid \left(1+\dfrac12+\cdots+\dfrac1{n-1}\right)\cdot (n-1)!.$$原命题得证.
答案 解析 备注
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