初等数论问题 质数原根如果p和2p+1 是奇自然数,证 φ(4p+2)=φ(4p)+2如果p和2p-1 是奇自然数,n=

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  • φ(x) 就是小于x的自然数中,与x互质的数.

    q=2p+1是奇质数.所以在小于4p+2=2q的自然数中,与2q不互质的有:

    偶数(q-1个),q的倍数(1个)

    所以,φ(2q)=(2q-1)-(q-1)-1=q-1=2p

    4p,p是奇质数.所以小于4p的自然数中,与4p不互质的有:

    偶数(2p-1个),p的倍数(3个),其中既是偶数又是p的倍数的有1个(就是2p).

    所以,φ(4p)=(4p-1)-(2p-1)-3+1=2p-2

    所以,第一问得证.

    第2问:

    r=2p-1是奇质数.所以在小于n=2r的自然数中,与2r不互质的有:

    偶数(r-1个),r的倍数(1个)

    所以,φ(2r)=(2r-1)-(r-1)-1=r-1=2p-2

    n+2=4p,p是奇质数.根据第1问的分析,φ(4p)=2p-2

    所以,第二问得证.