2
(d
4)。这等价于
n2
≡
1
(d
4),即
n
为奇数。而奇数是无穷多的,因此,对于所有大于1的奇数n,n2
+
1
都是大于2的偶数,且不等于2,故为合数。证明完毕。”
干净利落,无懈可击。典型的初等方法,依靠模运算和奇偶分析,巧妙地绕开了对
n2+1
本身素数性质的直接判断,而是通过其必然具有的非平凡因子(2)来证明其为合数。部员们发出阵阵赞叹,几个低年级学生露出钦佩的目光。晴子微微颔首,放下粉笔,表情平静,但眼角眉梢流露出的那一丝满意,显示了她对自身逻辑完美的欣赏。她回到座位,姿态优雅,仿佛刚刚完成了一场无可挑剔的演出。
小林老师赞许地点了点头:“非常漂亮的标准解法,中森同学。充分利用了数论中的局部信息(模运算)来推断全局性质。”
活动室的气氛松弛下来,大家以为这道题已经解决。然而,小林老师的目光却投向了长桌角落一个一直沉默的身影——志村哲也。十四岁的哲也,刚刚升入高中部一年级,是数学部最年轻的成员之一。他身形仍带着少年的单薄,坐在那里并不起眼,大部分时间只是安静地听着,眼神却不像其他同学那样跟随讲解移动,而是常常处于一种放空般的、凝视着远方某一点的沉思状态。此刻,他微微蹙着眉,手指无意识地在桌面上轻轻划动,似乎对晴子学姐的解答并不完全满意,或者说,他的思绪飘向了另一个维度。
“志村君,”小林老师温和地开口,带着一丝鼓励和不易察觉的试探,“你对这个问题,有什么不同的想法吗?”
哲也抬起头,那双清澈的眼睛里闪过一丝迟疑,随即被一种难以抑制的、思考的冲动所取代。他站起身,步伐不像晴子那样自信从容,甚至有些慢吞吞的,但当他走到黑板前,拿起粉笔时,整个人的气质陡然一变。一种超越年龄的沉静与专注,如同无形的气场,笼罩了他。
他没有去擦掉晴子的解答,而是在旁边空白处,开始画图。他画下了一条水平的直线,标上“实轴”,然后在垂直方向画了一条“虚轴”,构成了一个复平面。
这个举动让一些同学感到困惑,甚至有人小声嘀咕:“这题和复数有什么关系?”
但小林老师的瞳孔却微微一缩,身体不自觉地前倾。
哲也没有理会周围的议论,他用粉笔在虚轴上,准确地标出了两个点:
i
和
-i。
然后,他转过身,面向大家,声音不高,却异常清晰,带着一种试图用语言捕捉脑海中抽象图景的艰难感:
“中森学姐的证明……非常巧妙。它告诉我们,‘2’这个素数,在
n2+1