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素数の同値問題
正の奇数Nに対してAとBが同値であることを示せ
A.N=x^2-y^2となる0以上の整数の組(x,y)がただひとつ存在
B.Nは素数
という問題です。
A→B
N=x^2-y^2=(x+y)(x-y)
(x,y)が0以上よりx+y>x-yなのでx+y=N、x-y=1と書ける。これをx,yについて解くと、
x=(N+1)/2、y=(N-1)/2となる。
x,yが0以上の整数となるにはNが奇素数でなければならない。
B→A
Nが奇素数のとき
x=(N+1)/2、y=(N-1)/2と書け、
x^2-y^2=((N+1)/2)^2-((N-1)/2)^2=4N/4=N
よって(x,y)=((N+1)/2,(N-1)/2)は、N=x^2-y^2を満たす、0以上のただ一つの整数の組である。
このような証明を書いたのですが、A→Bにおいて、Nの式を満たすx,yがただ1通りだという主張が不十分な気がしました。Nが合成数ならx,yの解が2組以上になってしまうことを示したいです。
B→Aについてもおかしな箇所があればアドバイスを貰いたいです。
添削お願いいたします。