已知数列 $1$,$101$,$10101$,$1010101$,$\cdots$.则该数列中的素数项有 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
D
【解析】
容易知道 $a_n=\dfrac {100^n-1}{99}$.
情形一:当 $n=2k$ 时,$$a_n=\dfrac {100^{2k}-1}{99}=\dfrac {(100^k-1)(100^k+1)}{99},$$因为 $99|(100^k-1)$,所以 $99|a_n$,进而 $k>1$ 时 $a_n$ 是合数.
特别的,当 $k=1$ 时,$a_2=101$ 是素数.
情形二:当 $n=2k+1$ 时,$$a_n=\dfrac {10^{2k+1}-1}{9} \cdot \dfrac {10^{2k+1}+1}{11}=\dfrac {1-10^{2k+1} }{1-10}\cdot \dfrac {1-(-10)^{2k+1} }{1-(-10)},$$所以当 $k>0$ 时 $a_n$ 是合数.
特别的,当 $k=0$ 时,$a_1=1$ 既不是素数也不是合数.
情形一:当 $n=2k$ 时,$$a_n=\dfrac {100^{2k}-1}{99}=\dfrac {(100^k-1)(100^k+1)}{99},$$因为 $99|(100^k-1)$,所以 $99|a_n$,进而 $k>1$ 时 $a_n$ 是合数.
特别的,当 $k=1$ 时,$a_2=101$ 是素数.
情形二:当 $n=2k+1$ 时,$$a_n=\dfrac {10^{2k+1}-1}{9} \cdot \dfrac {10^{2k+1}+1}{11}=\dfrac {1-10^{2k+1} }{1-10}\cdot \dfrac {1-(-10)^{2k+1} }{1-(-10)},$$所以当 $k>0$ 时 $a_n$ 是合数.
特别的,当 $k=0$ 时,$a_1=1$ 既不是素数也不是合数.
题目
答案
解析
备注