4n-1の形の素数が無限に存在することの新しい証明 その10

証明の方針

直接法を使って示す。

 

証明

 

aとbを素数として、

 

a≡ー1 mod 4

b≡ー1 mod 4

 

が成り立っているとする。

ここで、

 

ab+2≡ー1 mod 4

だから、左辺は4n-1の形でaでもbでも割り切れない4n-1の形の素数cがある。

ここで、

ab+2c≡ー1 mod 4

となり、左辺はa、b、cのどれでも割り切れないので別の4n-1の形の素数dがある。同様に、

ab+2cd≡ー1 mod 4

となるので左辺はa、b、c、dのどれでも割り切れない4n-1の形の素数eが存在する。

 

この操作は無限にできるので4n-1の形の素数は無限に存在する。