设 $a,d$ 是正整数,求证:等差数列 $\{a+nd\}$($n\in\mathbb N$)中有无穷多项,它们有相同的质因数.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    组合数学
    >
    组合证明
  • 知识点
    >
    数论初步
    >
    整除与同余
【答案】
【解析】
因为任何两个公差为正整数的等差数列中如果有两项对应相同,那么就有无数项对应相同(这是因为若$$a_i=b_m,a_j=b_n,i<j,m<n,$$则 $a_{2j-i}=b_{2n-m}$,一直类推下去,可以找到无穷多项),因此只需要证明等差数列中有两项不互质.
情形一当 $a\geqslant 2$ 时,有 $(a,a+d\cdot a)=a$ 满足条件;
情形二当 $a=1$ 时,有 $(1+d,1+d(2+d))=1+d$ 满足条件;
因此命题得证.
答案 解析 备注
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