Размышление……… от 28.11.2015 г.
1. Пусть натуральные попарно взаимно простые числа

удовлетворяют уравнению
2. Из бесконечного множества простых чисел, выберем такое простое число

, которое удовлетворяло бы, следующим условиям:

и

.
[Простых чисел

, где

, бесконечно много. Достаточно положить

,
где x пробегает натуральный ряд чисел,
и получить

-
арифметическую прогрессию. Так как (18,13) = 1, то такая арифметическая прогрессия,
согласно теореме Дирихле, содержит бесконечно много простых чисел]
3 Для поиска противоречия в равенстве (1) будем использовать метод сравнения Гаусса,
где в качестве модуля возьмем выбранное нами простое число

.
4. В совокупности

наименьших натуральных вычетов по модулю p,
найдутся такие вычеты

и

, что будут справедливы сравнения:

,

,

,

,

,

.
5. Отметим некоторые свойства совокупности трех чисел

5.1.Умножим сравнение (3) на z , сравнение (4) на x, а сравнение (5) на y, получим

,

,

.
Из суммы двух сравнений (10) и (11) вычтем сравнение (9) получим

, отсюда с учетом (1) имеем

5.2, Преобразуем сравнения (3), (4) и (5) , перенося вторые слагаемые из левой части в
правую часть и, перемножая все три, полученных сравнения имеем

, отсюда

.
Таким образом, совокупность вычетов

обладает свойствами, отраженными
в сравнениях (12) и (13).
6. Вспомогательное Утверждение:
В совокупности {R} существует только одна тройка вычетов

,
удовлетворяющих условиям, (12) и (13).
При этом 2(два) вычета, из трех указанных, принадлежат показателю 3 по модулю p, а
один вычет равен 1.
7.Пусть для определенности

,

, а

.
8. Пусть g– первообразный корень по модулю p , тогда

,
Пусть

,

, тогда соответственно

,

, отсюда соответственно получим

и

, далее имеем

и

,
Пусть для определенности

, а

, тогда

,

,
8.Покажем, что вычеты

удовлетворяют условиям (12) и(13)

, отсюда

,

, отсюда

.
9, Из сравнения (18) вычтем сравнение (19) имеем

, отсюда

, значит тройка вычетов

удовлетворяет (12)
10, Возьмем произведение вычетов

с учетом (16) и (17)

, значит тройка вычетов
удовлетворяет (13).
11.Составим таблицу возможных комбинаций из 3-х вычетов, принадлежащих {R} и
удовлетворяющих условию (12), приняв один из вычетов равный 1, а два других таких,
что бы они не повторялись в других комбинациях.
И так
![$1 + 2 + [(p_1)-2]\equiv 0\mod p$ $1 + 2 + [(p_1)-2]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/d/e/7de6767107ffd9bc0025c43b57efef1a82.png)
,
![$1 + 3 + [(p-1) -3]\equiv 0\mod p$ $1 + 3 + [(p-1) -3]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/8/4/c840463b65630b1cd35305dd1b6a635582.png)
,
![$1 + 4 + [(p-1)- 4]\equiv 0\mod p$ $1 + 4 + [(p-1)- 4]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/5/8/758d6bf1b28935656bac704e3a59cc6382.png)
,
…………………………………….,

,
…………………………………..,
![$1 + f_i +[(p-1) -f_i]\equiv 0\mod p$ $1 + f_i +[(p-1) -f_i]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/d/a/8da98da15dfbf6a927d089c09e38cb5282.png)
,
……………………………………….,
………………………………………..,
![$1 + [\frac {p-1}{2} -1] + [(p-1)- \frac {p-1}{2}]\equiv 0\mod p$ $1 + [\frac {p-1}{2} -1] + [(p-1)- \frac {p-1}{2}]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/8/b/18b92b246be16b777ba9f79400631fd582.png)
,
![$1 + [\frac {p-1}{2}] + [\frac {p-1}{2}]\equiv 0\mod p$ $1 + [\frac {p-1}{2}] + [\frac {p-1}{2}]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/7/0/c704ce566345380bd71d008415a4448f82.png)
,
.
где

пробегает от 2 до

включительно.
Таким образом, мы получили

комбинации (по 3-и вычета в каждой),
удовлетворяющих условию (12).
А есть ли среди этих комбинаций хоть одна тройка вычетов (кроме

), удовлетворяющая условию(13)?
Чтобы ответить на этот вопрос перемножим три вычета
![$(1,f_i, [(p-1) -f_i)]$ $(1,f_i, [(p-1) -f_i)]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/d/d/bdda5e8c688478956fa4722853a9722182.png)
и сравним с 1 по модулю p
![$1f_i[(p-1)-f_i]\equiv 1\mod p$ $1f_i[(p-1)-f_i]\equiv 1\mod p$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/a/5/ba510e641891503cab589fd3ecd7305982.png)
, отсюда

, а это значит

, но количество вычетов принадлежащих 3 по модулю P только

, а это найденные нами вычеты

., удовлетворяющие
условию(13). Поэтому нет ни одной другой комбинации (по 3-и вычета в каждой), из

, [кроме

], удовлетворяющей условию (13).
12. Допустим теперь, что . существуют три вычета

,
принадлежащие {R}, такие, что

и

.
Из сравнения (21) следует, что

, тогда сравнение (22) с учетом (23) будет

, отсюда

.
Пусть

, тогда

, а с учетом этого и (24) получим
сравнение
![$1 + f_k + [(p-1) -f_k]\equiv 0\mod p$ $1 + f_k + [(p-1) -f_k]\equiv 0\mod p$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/3/b/b3b30391f64cbbc1b7be4a4b914b7c6982.png)
, (одно из сравнений п.11) которое имеет
единственное решение, что показано выше (п.11), а именно:

и

,
13. Таким образом нами доказано Вспомогательное Утверждение.
14. Теперь запишем сравнения (3), (4) и (5) с учетом, того, что

,

, а

.

,

,

.
15. Перемножая сравнения (6) и (7) получим

, отсюда с учетом (25) имеем

.
16. Рассмотрим сравнение (26) с учетом (6)

, после сокращения на z

, отсюда с учетом (7)

, после сокращения на y и учитывая (28) имеем

.
17, Пусть

, тогда из (29) следует

, так как

, то

, отсюда

, что не возможно, так как

не делиться на 3,
[

], а правая часть сравнения и модуль делятся на 3.
Пришли к Противоречию.