求證:對于自然數k,m和n,不等式[k,m]*[m,n]*[n,k]≥[k,m,n]的平方。

熱心網友

記號: | 表示整除。p^a || m 表示 p^a 整除 m, 但 p^{a+1} 不整除 m。 比如 2^1 || 6, 3^2 || 18。 我要證明 [k, m, n]^2 | [k, m]*[m, n]*[n, k]。----------------------------------證法1:這幾乎是顯然的, 因為對任意一個 素數 p 來說,如果 p^a ||k, p^b || m, p^c || n, 那么 p^x || [k, m, n]^2, p^y || [k, m]*[m, n]*[n, k], 其中x=2*max(a,b,c), y=max(a,b)+max(b,c)+max(c,a), 顯然 x<=y。 -------------------------------------------證法2: 注意到 [k, m, n]^2=[k^2, m^2, n^2], 而 k^2 | [k,m]*[n,k] | [k, m]*[m, n]*[n, k], 等等,說明 [k, m]*[m, n]*[n, k] 是 k^2, m^2, n^2 的一個公倍數,當然是他們最小公倍數[k, m, n]^2的倍數。