Xét hàm số thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau với mọi số nguyên dương :
(i) ;
(ii) .
a) Tính .
b) Tìm tất cả hàm số thỏa mãn điều kiện bài toán.
(Cho biết 2027 là một số nguyên tố)
Xét hàm số thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau với mọi số nguyên dương :
(i) ;
(ii) .
a) Tính .
b) Tìm tất cả hàm số thỏa mãn điều kiện bài toán.
(Cho biết 2027 là một số nguyên tố)
(i) ;
(ii) .
a) Tính .
b) Tìm tất cả hàm số thỏa mãn điều kiện bài toán.
(Cho biết 2027 là một số nguyên tố)
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
① Cho thì , suy ra là song ánh.
Ta có . Thay , ta được
Do đơn ánh nên hay .
② Từ ta có với mọi , do đó
Giờ ta sẽ chứng minh với mọi số nguyên tố .
Trước hết, nếu là số nguyên tố thì cũng là số nguyên tố, vì nếu với thì
Để ý với thì do tính song ánh, từ đó có mâu thuẫn nên là số nguyên tố.
Bây giờ lấy số nguyên tố . Vì , tồn tại sao cho
Viết . Ta có . Xét
Ta có , và chia hết cho cả và , do đó
Vì là số nguyên tố, suy ra .
Đặt thì là số nguyên tố.
Nếu , ta có , mâu thuẫn. Vậy .
Do đó với mọi số nguyên tố , kết hợp với tính nhân tính ta có với mọi .
Ta có . Thay , ta được
Do đơn ánh nên hay .
② Từ ta có với mọi , do đó
Giờ ta sẽ chứng minh với mọi số nguyên tố .
Trước hết, nếu là số nguyên tố thì cũng là số nguyên tố, vì nếu với thì
Để ý với thì do tính song ánh, từ đó có mâu thuẫn nên là số nguyên tố.
Bây giờ lấy số nguyên tố . Vì , tồn tại sao cho
Viết . Ta có . Xét
Ta có , và chia hết cho cả và , do đó
Vì là số nguyên tố, suy ra .
Đặt thì là số nguyên tố.
Nếu , ta có , mâu thuẫn. Vậy .
Do đó với mọi số nguyên tố , kết hợp với tính nhân tính ta có với mọi .