如果p=q,那么5^p+5^q=2*5^p.只有素因子2,5.显然p=q=2时不成立。因此(5,5)是一对。
如果p不等于q,不妨设p>q。5^p+5^q=[5^(p-q)+1]*5^q.如果q=2,那么p=5成立。如果p不等于5,则5^p-5能被p整除(费马小定理)。因此5^p+5^2=5^p-5+30.要求p能整除30.于是p=3.(5,2)(3,2)都成立。
显然(5,3)不成立。如果q=5,则5^p+5^q=5^p-5+3130.p要被3130整除,又p>q,于是只能p=313.(313,5)成立。
当q>5时,首先p,q都是奇数。然后用费马小定理有5^pq-5能被pq整除。但是5^p+5^q=5^p-5+5+5^q能被p整除,因此5^pq+5^p是5^q+5的倍数也能被p整除。然后得到5^pq+5能被p整除。同理可证5^pq+5能被q整除。于是10=(5^pq+5)-(5^pq-5)是pq的倍数,矛盾。
所以一共可行的数组有(5,5)(5,2)(2,5)(3,2)(2,3)(313,5)(5,313)
这些根本不能算是初等数学内容吧,不过是初等数论- -
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