Sea \(a\) un entero impar. Probar que para todo \(n \in \mathbb{N}_{0}\) se tiene q : \(2^{n+1} \vert a^{2^n} - 1\)
Yo pense lo siguiente
yo quiero ver que \(a^{2n} \equiv 1 (2^{n+1})\). Usando q para \(p=2\) y \(k= n+1\) vale q \(a^{(p-1)\cdot p^{k-2}} \equiv 1 (p^k) \Rightarrow a^2^{n-2}\equiv 1 (2^{n+1})\)
Entonces, \(a^{2n} \equiv 1 (2^{n+1}) \Rightarrow a^{2n-2}\cdot a^2 \equiv 1 (2^{n+1})\). Como \(a^2^{n-2}\equiv 1 (2^{n+1})\), me faltaria ver q \(a^2 \equiv 1 (2^{n+1})\) para todo \(n\).
Y aca llego a q si recorro todo los \(n\) puedo fijar \(q= 2^{n-1} \in \mathbb{Z}\) y entonces se cumplira que \(2\cdot q \cdot (q+1) \equiv 0 (2^n)\) y entonces vale la proposicion.
Me parece que hay un par de errores de tipeo (un 2n-2 que creo que queres que sea \(2^{n-2}\)) . Igual arrancaste mal, la idea es probarlo por induccion (por eso esta antes de congruencia, creo).
La moraleja es que para p=2 se puede mejorar el resultado que vos usas.
si queres un hint:
\(a^2-1=(a+1)(a-1)\)
sisi, en la pratica lo encontre pero con \(2^{n+2}\). Como estaba en un final y ya habia uno de induccion supuse q no salia asi. Igual ya q estamos te pregunto; tengo problemas paraprobar por induccion cosas de congruencia porq mi hipotessis inductiva siempre es modulo un numero menos q lo quiero por probar. Por ejemplo en este casso, tendria q se q \(a^{2n} \equiv 1 (2^{n+1})\) y quiero ver que \(a^{2n+2} \equiv 1 (2^{n+2})\) y no entiendo como puedo usar q se algo de un modulo menor....