気になったので解いてみた

http://d.hatena.ne.jp/ykurihara/20080307#1204897806

から


1) f(n^7)=f(n) の証明

  f(n)はnを7で割った余りだから
  f(n)=n (mod=7) である

    n=7a+b とおくと (a,b=0,1,2,3,・・・),(0≦b≦6)

     f(n)=n=7a+b
       =b (mod=7)                 ・・・A


    f(n^7)=(7a+b)^7 ここで二項定理より
       =(7a)^7+nC1(7a)^6*b+・・・・・b^7
       =b^7       (mod=7)               ・・・B


数学的帰納法を使ってb^7=b (mod=7)を証明する
      1^7=1

  ここで
      k^7=k  (mod=7) ・・・  が成り立つとすると

       (k+1)^7=k^7 +7C1*K^6 +7C2*k^5 +・・・・・+7C1*k +1
          =k^7 +1 (mod=7)
          =k +1 (mod=7)


 よって数学的帰納法より
       b^7=b (mod=7)              ・・・C
     

 A,B,Cより
       f(n^7)=f(n)      証明終わり

あってますけどもっと簡単な方法があることに気づいてしまった
   n^7=n (mod=7) を証明する


n=k のとき
  f(k^7)=f(k) つまり k^7=k (mod=7) とする

n=1のとき    1^7=1

n=k+1 の時   
   (k+1)^7=k^7 +7C1 k^6 +7C2 k^5.........................+kC6 k +1
      =k^7+1 (mod=7)
=k+1

よってn=1,k.k+1 で n^7=n (mod=7)が正しいので
   数学的帰納法より n^7 =n (mod=7)
よってf(n^7)=f(n)


2)   g(n)=3*f(1^n +2^n +3^n +4^n +5^n +6^n +7^n) でg(n)=18 となる任意のnを見つける問題



           1/3g(n)=1^n +2^n + ・・・・・+7^n
 n=0でないとき      =1 +2^n +3^n +・・・・・6^n  (mod=7)
              =1 +2^n +3^n +(7-3)^n +(7-2)^n +(7-1)^n
              =1 +2^n +3^n +(-3)^n +(-2)^n +(-1)^n (mod=7)
 又 g(0)=0

       nが奇数の時は答えが0になって意味がないので

          1/3*g(2n)=2*(1 +2^2n +3^2n)
              =2*{1 +4^n +(7+2)^n}
              =2*{1 +2^n +4^n} (mod=7)

         これでnに代入していけば結構早く見つかるはず(n=3で)




    ちなみにここでn=3a +b ≧1 とおくと

        1/3*g{2(3a+b)}=2*{1+(7+1)^a *2^b +(7*9 +1)^a *4^b}
               =2*(1 +2^b +4^b) (mod=7)

    b=0 のとき g(2n)=18
    b=1 のとき  =0
    b=2 のとき  =0


      g(n)でnが奇数の時も0になるので
      g(n)はnが六の倍数以外の時には 0 になるんですよね 結局




というかこのためだけに日記を作ってしまった・・・・   匿名のやつどこにあるのか分からん
半角スペースが消えてしまうとか・・・きびしいw