这里的p应该是指奇素因子,假设a^p+b^p的每个素因子都整除a+b
根据LTE引理,当a, b互素,对a+b的每个奇素因子r, νr(a^p+b^p)= νr(a+b)+νr(p)
r≠p时 νr(p)=0,νr(a^p+b^p)= νr(a+b)
r=p时 νr(p)=1,νr(a^p+b^p)= νr(a+b)+1
因为p是奇数,所以ν2(a^p+b^p)= ν2(a+b)
所以a^p+b^p=(a+b)*p
(a^p-ap)+(b^p-bp)=0
当a≥2, p≥3时,a^(p-1)≥p+1>p,即a^p> ap对任何正整数p都成立
所以如果a, b≥2,(a^p-ap)+(b^p-bp)>0
如果b=1,由a+b>3可知a≥3
此时 (a^p-ap)+(b^p-bp)=a^p+1-(a+1)p
而a≥3, p≥3时a^(p-2)≥p,a^p≥a²p>(a+1)p
所以a^p+1-(a+1)p>1
a^p+b^p=(a+b)p在题目条件下不可能成立,说明a^p+b^p 总有一个不整除a+b的素因子