Hàm gamma p-Adic và các đồng dư thức liên quan đến hệ số Newton
TÓM TẮT
Trong bài báo, chúng tôi chứng minh một đồng dư thức của hàm gamma p-adic dưới
đây:
Từ đó, chúng tôi suy ra được một số đồng dư thức trong số học liên quan đến hệ số
Newton.
Từ khóa: hàm gamma p-adic, đồng dư thức, hệ số Newton
Bạn đang xem tài liệu "Hàm gamma p-Adic và các đồng dư thức liên quan đến hệ số Newton", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Hàm gamma p-Adic và các đồng dư thức liên quan đến hệ số Newton
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ HÀM GAMMA P-ADIC VÀ CÁC ĐỒNG DƯ THỨC LIÊN QUAN ĐẾN HỆ SỐ NEWTON MỴ VINH QUANG*, PHAN DUY NHẤT** TÓM TẮT Trong bài báo, chúng tôi chứng minh một đồng dư thức của hàm gamma p-adic dưới đây: 2 1,( , ) 1 ( -1) 1( ) ( ) 1 3 rp r r x r p p k k p x xp x p p k= = ⎡ ⎤Γ ≡ Γ +⎢⎢ ⎥⎣ ⎦∑ ⎥ p (mod ) (1) 5rp trong đó: :p pZ CΓ → là hàm gamma p-adic; là số nguyên tố, ; ; p 5p > 1r ≥ px Z∈ . Từ đó, chúng tôi suy ra được một số đồng dư thức trong số học liên quan đến hệ số Newton. Từ khóa: hàm gamma p-adic, đồng dư thức, hệ số Newton. ABSTRACT P-adic gamma function and congruences related to the Newton coefficients In the paper, we prove a congruence of the p-adic gamma function follows: 2 1,( , ) 1 ( -1) 1( ) ( ) 1 3 rp r r x r p p k k p x xp x p p k= = ⎡ ⎤Γ ≡ Γ +⎢⎢ ⎥⎣ ⎦∑ ⎥ (mod 5rp ) (1) Where: :p p pZ CΓ → is the p-adic gamma function; p is a prime, 5p > ; ; 1r ≥ px Z∈ . Since then, we deduce some congruences in arithmetic relating to the Newton coefficients. Keywords: p-adic gamma function, congruence, Newton coefficient. 1. Giới thiệu Đồng dư thức (mod p) được chứng minh khá đơn giản. Năm 1819, Babbage đã chứng minh một đồng dư thức mạnh hơn, với số nguyên tố thì 2 1 1 1 p p −⎛ ⎞ ≡⎜ ⎟−⎝ ⎠ 3p ≥ * PGS TS, Trường Đại học Sư phạm TPHCM ** ThS, Trường Đại học Sư phạm TPHCM 3 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ ⎟ ⎞⎟⎠ 2 1 1 1 p p −⎛ ⎞≡⎜ ⎟−⎝ ⎠ (mod ). Năm 1862, Wolstenholme đã chứng minh (mod ) với mọi số nguyên tố . Năm 1899, J. Glaisher với kết quả (mod ) và năm 1990, D.F. Bailey với kết quả (mod ) cho mọi số nguyên tố . 2p 2 1 1 1 p p −⎛ ⎞≡⎜ ⎟−⎝ ⎠ 3p 5p ≥ 1 1 1 np p p + −⎛ ⎞ ≡⎜ −⎝ ⎠ 3p np n rp r ⎛ ⎞ ⎛≡⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ 3p 5p ≥ Khi giải tích p-adic ra đời đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới. Tương tự hàm gamma trong giải tích phức, ta có hàm gamma p-adic trong giải tích p-adic với tính chất sau: 1 1,( , ) 1 ( ) ( 1) n n p i i p n i − = = Γ = − ∏ ta thấy được mối liên hệ giữa hàm gamma p-adic và hệ số của nhị thức Newton như sau: ( )1 1 ( ) ( ) p p p np pnp p p np p Γ ++ −⎛ ⎞ =⎜ ⎟− Γ Γ⎝ ⎠ khi đó có thể viết lại đồng dư thức của J. Glaisher như sau: ( ) 1 ( ) ( ) p p p np p np p Γ + ≡Γ Γ (mod ) 3p Từ đây, tạo động lực cho chúng ta nghiên cứu những đồng dư thức của hàm gamma p-adic. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ chứng minh đồng dư thức (1) và sử dụng kết quả này để suy ra một số đồng dư thức số học liên quan đến hệ số Newton. 2. Các kết quả được sử dụng trong bài báo 2.1. Hàm gamma p-adic Trường số thực R không đóng đại số, bao đóng đại số của R là trường số phức C. Làm đầy đủ Q theo giá trị tuyệt đối p ta được trường , đầy đủ nhưng không đóng đại số. Kí hiệu bao đóng đại số của là pQ pQ pQ pQ . Giá trị tuyệt đối trên pQ được xác định như sau: Với mọi pa Q∈ thì a phải là phần tử đại số trên , do đó tồn tại đa thức pQ ( ), , [ ]pIrr a Q x Q x∈ có dạng ( ) 11 1, , ...n nnIrr a Q x x a x a x a−− 0= + + + + bất khả quy trên , nhận a làm nghiệm. pQ 4 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ Ta chứng minh được 0npa a= p là giá trị tuyệt đối trên pQ . Trường pQ đóng đại số nhưng nó lại không đầy đủ theo p vừa xây dựng. Nếu tiếp tục làm đầy đủ pQ theo p thì ta sẽ được trường số phức p-adic. Kí hiệu pC Qp ∧ = . Trường số phức p- adic đóng đại số, đầy đủ và đóng vai trò tương tự như trường số phức C trong giải tích phức. pC Mệnh đề 2.1. Tập hợp { }:p p pZ a Q a 1= ∈ ≤ p cùng phép toán cộng và phép toán nhân trong tạo thành một vành gọi là vành các số nguyên p-adic. pQ Định nghĩa 2.2. Dãy trong được gọi là một dãy nội suy p-adic nếu tồn tại duy nhất một hàm số liên tục 1 2 3, , ,..., ,...na a a a pC : pf Z C→ sao cho ( ) nf n a n N= ∀ ∈ . Định lí 2.3. Cho p là một số nguyên tố. Khi đó dãy { }na với 1 1 ( 1) ' n n n i a − = = − i∏ là một dãy nội suy p-adic. Trong đó là tích lấy theo tất cả các i nguyên tố với p. '∏ Từ định nghĩa của dãy nội suy p-adic tồn tại duy nhất hàm :p p pZ CΓ → liên tục trên pZ thỏa 1 1 ( ) ( 1) ' n n p i n i − = Γ = − ∏ Hàm được xác định như trên gọi là hàm gamma p-adic. pΓ 2.2. Một số đồng dư thức Chúng ta kí hiệu thay cho '∑ 1,( , ) 1 rp k k p= = ∑ Định lí 2.1. Cho p là một số nguyên tố lớn hơn 5. Chúng ta có các đồng dư thức sau: (i) 2 1' sk ≡∑ 0 (mod ) nếu (p-1) không chia hết 2s. rp (ii) 2 1 1' 0sk + ≡∑ (mod ) nếu (p-1) không chia hết 2(s + 1). 2rp 5 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ (iii) 2 1' ' 2 rp k k ≡ −∑ ∑ 1 (mod ). 4rp (iv) 2 1 1' ' 2k m km k< ≡ −∑ ∑ 1 (mod ). 4rp Chứng minh: (i) Vì (p-1) không chia hết 2s nên tồn tại thỏa p không chia hết và . Nếu k chạy qua một hệ thặng dư thu gọn theo (mod ) thì cũng chạy qua một hệ thặng dư thu gọn theo (mod ). Khi đó: 0k 2 0 1 sk − 0k rp 0k k rp 2 2 2 0 0 1 1 1' ' ' ( ) 2 1 s s sk k k k k = ≡∑ ∑ ∑ (mod ) rp Suy ra 2 2 0 1 1(1 ) ' 0sk k − ∑ ≡ (mod ). Do đó rp 21 0sk ≡∑ (mod ). rp (ii) Ta có: 2 1 2 1 2 1 2 1 2 12 3 2 1 2 3 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1' ' ' ( ) (1 ) 1 ' 1 ... 1 ' 1 (mod p ) 1 ' rs r s s s sr r r s sr r s s pk p k k k p p p k k k k p k k k + + + + + + + + + = = −− − ⎛ ⎞= − + + + +⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎛ ⎞≡ − +⎜ ⎟⎝ ⎠ ≡ − ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ 2 2 2 1 2 2 1 (2 1) (mod p ) 1 1 ' (2 1) ' (mod p ) r r r r s s ps k s p k k+ + ⎛ ⎞+ +⎜ ⎟⎝ ⎠ = − − + ∑ ∑ ∑ Do (p – 1) không chia hết 2(s + 1), theo (i) ta có: 2 2 1' sk + ≡∑ 0 (mod ) rp Suy ra 2 1 2 1 1 1' 's sk k+ + ≡ −∑ ∑ (mod ). Vậy 2rp 2 11' sk + 0≡∑ (mod ). 2rp (iii) Ta có khai triển Maclaurin 21 1 ... 1 x x x = + + +− 6 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ Suy ra 2 3 4 2 3 4 1 1 . 1 r r r r r p p p p p k k k k k = + + + + + − .. Từ đó ta có : 2 3 2 3 4 1 1 1 1' ' ' 1 1 1 1 1 ' ' ' ' (mod p ) rr r r r pk p k k k p p p k k k k = = −− − ≡ − − − − ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ 4r Thay s = 2 vào (i), ta được 4 1' k 0≡∑ (mod ). rp Tương tự thay s = 1 vào (ii), ta được 3 1' k 0≡∑ (mod ). 2rp Suy ra 2 1 1' ' rp k k ≡ − −∑ ∑ ∑ 1' k (mod ). 4rp Vậy 2 1 12 ' 'rp k k ≡ −∑ ∑ (mod ). 4rp Do , suy ra 4(2, ) 1rp = 2 1' ' 2 rp k k ≡ −∑ ∑ 1 (mod ) 4rp (iv) Ta có: 2 2 1 1' ' 2 k mk k < ⎛ ⎞ = +⎜ ⎟⎝ ⎠∑ ∑ ∑ 1' km Thay s = 0 vào (ii), ta được 1' k 0≡∑ (mod ). 2rp Suy ra 21' k ⎛ ⎞ ≡⎜ ⎟⎝ ⎠∑ 0 (mod ) 4rp Do đó 2 12 ' ' k m km k< ≡ −∑ ∑ 1 (mod ) 4rp Do , suy ra 4(2, ) 1rp = 21 1' '2k m km k< ≡ −∑ ∑ 1 (mod ) 4rp 7 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ ả chính Định Nếu p là một số nguyên tố lớn hơn 5, 3. Kết qu lí 3.1. , 1px Z r∈ ≥ thì 2( -1) 1( ) ( ) 1 ' 3 r r x r p p x xp x p p k ⎡ ⎤Γ ≡ Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦∑ (mod ) Chứn Trước tiên ta chứng minh 5rp g minh: ( )( 1) 11 ( 1) ' ( )rp pΓ ( ) r p r r p p n n n p p n k Γ + ≡ + +Γ ∑ (mod ) Ta có: 5rp ( ) 2 2 3 3 4 4 5 3 4 ( 1) ' '(1 ) ( ) ( ) 1 1 1+ ' ' (mod p ) r r r p r r p p r r r r k m p n p k p n p p n k k np n p n p t n p t k km< Γ + +≡ = +Γ Γ ≡ + + + ∏ ∏ ∑ ∑ r Trong đó kí hiệu thay cho '∏ 1,( , ) 1 rp k k p= = ∏ , 3 1' k l m t klm< < = ∑ , 4 1' k l m h t klmh< < < = ∑ . định lí 2.1, ta có Từ (i) và (ii) của 2 1 1' ' k k 0≡∑ ∑ (mod ). Mặt khác ta có : 3rp 2 3 2 1 1 1 1' ' ' ' k k k k m = +∑ ∑ ∑ ∑ và k m≠ 3 1' 0 k ≡∑ (mod ). Do đó 2rp 2 1' 0 k m k m≠ ≡∑ (mod ). Suy ra 2rp 3 2 1 1 1 13 3 ' ' ' ' k l m k m k m t 0 k k m< < < ≠ = = − ≡∑ ∑ ∑ ∑ (mod ) ). Từ định lí 2.1 ta có: 2rp klm km rHay 3 0t ≡ (mod 2p 3' 0k ≡∑ 1 (mod ) và 2rp 41' 0k ≡∑ (mod ) Mặt khác ta có: rp 8 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ 3 4 1 1 1 1' ' ' ' k mk k k k≠ = +∑ ∑ ∑ ∑ 3 .m Suy ra 3 1' 0 k m k m≠ ≡∑ (mod ). rp Ta lại có: 2 3 2 1 1 1 1' ' ' ' k m k mkm k k m k lm< ≠ = +∑ ∑ ∑ ∑ . Suy ra 2 1' k lm ≡∑ 0 (mod rp ). Ta có: 4 2 1 1 14 ' ' ' k l m t k klm k l< < = −∑ ∑ ∑ .m Hay (mod ). 4 0t ≡ rp Từ (iii) và (iv) của định lí 2.1, ta có: 2 1 1' ' 2 r r k m pp km k k< ≡ − ≡∑ ∑ 1'∑ (mod ). 4rp Suy ra ( ) 2( 1) 1 11+ ' ' 1 ( 1) ' ( ) ( ) r p r r r r r p p p n np n p n n p p p n k k Γ + ≡ + = + +Γ Γ ∑ ∑ ∑ 1k (mod 5rp ). Đặt ( ) ( ) ( ) r p r x p p x f x p Γ= Γ . Từ đó ta có: ( )( 1)( 1) ( ) ( ) ( ) r p r r p p p nf n f n p p Γ ++ = Γ Γ n . Theo chứng minh trên ta có: ( 1) 11 ( 1) ' ( ) rf n n n p f n k + ≡ + + ∑ (mod ). 5rp Từ đó ta suy ra được 9 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ 1 1 1 1 21 5 1 ( 1) 1( ) 1 ( 1) ' ( ) 1 ( 1) 1 1+ ' . ( 1) 1 ' (mod ). 3 n n r k i n r r i f kf n i i p f k k n np i i p k k − − = = − = + ⎡ ⎤= ≡ + +⎢ ⎥⎣ ⎦ −≡ + = + ∑∏ ∏ ∑ ∑ ∑ rp Vậy 2( 1) 1( ) ( ) 1 ' 3 r r n r p p n np n p p k ⎡ ⎤−Γ ≡ Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦∑ (mod ). 5rp Như vậy ta đã chứng minh định lí đúng với mọi số tự nhiên n. Do N trù mật trong pZ nên mọi px Z∈ , tồn tại { } :n nx N x x⊂ → . Vì hàm gamma p-adic liên tục trên pΓ pZ nên 2 2 ( 1) 1 ( ) ( ) 1 ' 3 ( 1) 1( ) ( ) 1 ' khi . 3 nxr r rn n p n p r r x r p p x xp x p p k x xp x p p n k ⎡ ⎤⎛ ⎞−Γ −Γ +⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎣ ⎦ ⎡ ⎤⎛ ⎞−→ Γ −Γ + →∞⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎣ ⎦ ∑ ∑ Do đó tồn tại , sao cho: 0n 2 0 2 5 ( 1) 1( ) ( ) 1 ' 3 ( 1) 1 ( ) ( ) 1 ' . 3 n r r x r p p p xr r rn n p n p p x xn n p x p p k x xp x p p p k − ⎡ ⎤−∀ > ⇒ Γ −Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎡ ⎤−= Γ −Γ + ≤⎢ ⎥⎣ ⎦ ∑ ∑ r Suy ra 2( 1) 1( ) ( ) 1 ' 3 r r x r p p x xp x p p k ⎡ ⎤−Γ −Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦∑ 0≡ (mod ). 5rp Định lí được chứng minh. Nhận xét: Theo (ii) của định lí 2.1, ta có: 1' k ≡∑ 0 (mod ). 2rp Suy ra 2 1 1' prc Zp k = ∈∑ . Khi đó định lí 3.1 được viết lại như sau: 10 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ 2 3( 1)( ) ( ) 1 3 r r x p p x xp x p p c ⎡ ⎤−Γ ≡ Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦ r (mod ). 5rp Hệ quả 3.2. Nếu p là số nguyên tố lớn hơn 5 và , px y Z∈ , thì 1r ≥ ( ) 3( ) 1 ( ) ( ) ( ) r p r r r p p p x y xy x y p c p x p y Γ + ≡ + +Γ Γ (mod ) 5rp Chứng minh: Theo định lí 3.1, ta có: 3( ) ( ) 1 ( )r rp pp x p y xy x y p c⎡ ⎤Γ Γ + +⎣ ⎦r 2 2 3 3( 1) ( 1)( ) 1 . ( ) 1 . 1 ( ) 3 3 r x r r y r r p p x x y yp p c p p c xy x y p c ⎡ ⎤ ⎡ ⎤− − 3⎡ ⎤≡ Γ + Γ + + +⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦ 2 2 3 3( 1) ( 1)( ) . ( ) 1 . 1 ( ) 3 r x r y r r p p x x y yp p p c xy x y p c ⎡ ⎤− + − ⎡ ⎤≡ Γ Γ + + +⎢ ⎥ ⎣ ⎦⎣ ⎦ 2 2 3( 1) ( 1) ( )( ) 1 3 r x y r p x x y y xy x yp p+ c ⎡ ⎤− + − + +≡ Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦ ( )2 3( ) ( ) 1( ) 1 3 r x y r p x y x y p p+ c ⎡ ⎤+ + −⎢ ⎥≡ Γ +⎢ ⎥⎣ ⎦ ( ) 5( ) (mod ).r rp p x y p≡ Γ + Chứng minh trên đã sử dụng đẳng thức ( )2 2 2( 1) ( 1) ( ) ( ) ( )x x y y xy x y x y x y− + − + + = + + −1 Ta có thể tổng quát hệ quả 3.2 như sau Hệ quả 3.3. Nếu p là số nguyên tố lớn hơn 5 và ; 1,i px Z i n∈ = ; thì 2; 1n r≥ ≥ 1 3 1 1 1 1 1 ( ) n r p i n i r i i j i j kn r i i j n i j k n p i i p x x x x x x x cp p x = = ≤ < ≤ ≤ < < ≤ = ⎛ ⎞Γ ⎜ ⎟ ⎡ ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞⎝ ⎠ ≡ + −⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦Γ ∑ ∑ ∑ ∑∏ (mod ). 5rp Khi n = 3, ta có: 11 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ ( ) [ ]( ) 1 ( )( ) ( ) ( ) ( ) r p r r r p p p p x y z x y z xy yz xz xyz p x p y p z Γ + + ≡ + + + + + −Γ Γ Γ (mod ). 5rp 4. Một số đồng dư thức liên quan hệ số nhị thức Newton Sử dụng hệ quả 3.2, ta chứng minh được định lí sau đây. Định lí 4.1. Nếu p là một số nguyên tố lớn hơn 5, , , ', 'n m n m N∈ và thì , ' 'n m n m> > 5 ' ' ' '( ' ') ' '( ' ') ' ' ' ' ( ) ( ) (mod ). ' ' n np n n n m n m n m n m m mp m m n n p n n nm n m nm n m p m m p m m ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞− − −⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞≡ − − −⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ Từ định lí 4.1, chọn thích hợp, chúng ta được một số đồng dư thức sau: , , ', 'n m n m 2 3 9 12 2 p p p p ⎛ ⎞ ⎛≡ +⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎞⎟⎠ ⎟ ⎞⎟⎠ 3p p ⎞⎟⎠ (mod ). 5p 2 4 24 42 2 p p p p ⎛ ⎞ ⎛ ⎞≡ +⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎠ (mod ). 5p 3 4 8 12 3 p p p p ⎛ ⎞ ⎛≡ +⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ (mod ). 5p 2 2 12 18 p p p p ⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛≡ +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ (mod ). 5p 5. Một vài kết quả mở rộng Định lí 5.1. Nếu , p là số nguyên tố lớn hơn 5, , thì , , ', 'n m n m N∈ 1r ≥ , ' 'n m n m> > 5 ' ' ' '( ' ') ' '( ' ') ' ' ' ' ( ) ( ) (mod ). '' r r r r r n np n n n m n m n m n m m m mmp n n p n n nm n m nm n m p m m mm p ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞− − −⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞≡ − − −⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠⎝ ⎠ Từ định lí 5.1, chọn thích hợp, chúng ta được một số đồng dư thức sau , , ', 'n m n m 12 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Mỵ Vinh Quang và tgk _____________________________________________________________________________________________________________ 2 ⎞⎟⎟⎠ 2 ⎟⎟ 2 ⎞⎟⎟⎠ 2 2 2 2 3 9 12 2 p p p p ⎛ ⎞ ⎛≡ +⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ (mod ). 10p 2 2 2 2 4 24 42 2 p p p p ⎛ ⎞ ⎛ ⎞≡ +⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎠ (mod ). 10p 2 2 2 3 4 8 12 3 p p p p ⎛ ⎞ ⎛≡ +⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟ ⎜⎝ ⎠ ⎝ (mod ). 10p Theo D.F Bailey, chúng ta có định lí sau: Định lí 5.2.[4] Nếu , , ,N M n m N∈ , p là số nguyên tố lớn hơn 3, giả sử n, m < p thì 3 3 Np n N n M mMp m ⎛ ⎞+ ⎛ ⎞⎛≡⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜⎜ ⎟+ ⎝ ⎠⎝⎝ ⎠ ⎞⎟⎠ (mod ). 3p Trong bài báo này, chúng ta có kết qủa mở rộng sau Định lí 5.3. Nếu , , ,N M n m N∈ , p là số nguyên tố lớn hơn 5, , giả sử thì 1r ≥ n m p≤ < 1 ' r r r Np n N n c p M mMp m ⎛ ⎞+ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎡≡ +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎣⎜ ⎟+ ⎝ ⎠⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎤⎦ ) (mod ). 2rp Trong đó ' ( ) ( ) ( )(c H n N H m M H n m N M= − − − − với 1 1( ) , (0) 0 n k H n H k= = =∑ Từ định lí 5.3., chọn N, M, n, m, r thích hợp và với p là số nguyên tố lớn hơn 5, chúng ta có một số đồng dư thức sau: 3 3 3 2 3 6 7 2 p p p ⎛ ⎞+ ≡ +⎜ ⎟⎜ ⎟+⎝ ⎠ (mod ). 6p 3 3 3 6 3 30(2 7 ) 3 1 p p p ⎛ ⎞+ ≡ +⎜ ⎟⎜ ⎟+⎝ ⎠ (mod ). 6p 3 3 3 3 2 3 6 3 30 120 2 3 p p p ⎛ ⎞ ⎛+ +≡ +⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟ ⎜+ +⎝ ⎠ ⎝ 1 p ⎞⎟⎟⎠ (mod ). 6p 13 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 36 năm 2012 _____________________________________________________________________________________________________________ TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bailey, D.F. (1990), “Two variations of Lucas’s theorem”, J. Number Theory 35, pp. 208- 215. 3p 2. Dupare, H. and Peremans, W. (1955), “On theorem of Wolstenholme and Leudesdodrf”, Pro Ned. Akad. Wet., 58, pp. 459 – 465. 3. Hardy, G. and Wright, E. (1954), An introduction to the theory of numbers (Third Edition), Oxford, Clarendon Press. 4. Koblitz N. (1977), P-adic Numbers, p-adic Analysis, and Zenta – Function, Springer Veriag. 5. Schikhof W. H. (1984), Ultrametric calculus, An introduction to p-adic analysis, Cambridge University Press. 6. Wolstenholme, J.(1862), “On certain properties of prime numbers”, Quart. J. Math., Oxford Series 5, pp. 35- 39. 7. Zhao, J. (2006), “Bernoulli Numbers, Wolstenholme’s theorem, and variations of Lucas’s theorem”, arxiv:math/0303332v3[math.N1]. 5p (Ngày Tòa soạn nhận được bài: 13-02-2012; ngày chấp nhận đăng: 24-4-2012) 14
File đính kèm:
- ham_gamma_p_adic_va_cac_dong_du_thuc_lien_quan_den_he_so_new.pdf