Чтобы решить эту задачу, мы будем рассматривать простое число \( p \), которое удовлетворяет условию: для любых целых чисел \( a \) и \( b \) выражения \( 9a - 8b \) и \( a + 7b \) либо оба делятся на \( p \), либо оба не делятся на \( p \).
Шаг 1: Определим условия делимости
Если \( 9a - 8b \equiv 0 \mod{p} \) и \( a + 7b \equiv 0 \mod{p} \), то это значит, что оба выражения равны нулю по модулю \( p \).
Шаг 2: Попробуем найти общее выражение
Рассмотрим два выражения:
- \( 9a - 8b \equiv 0 \mod{p} \)
- \( a + 7b \equiv 0 \mod{p} \)
Отсюда можно выразить \( a \) и \( b \) через одно из них. Попробуем выразить \( b \) из второго уравнения: \[ b \equiv -\frac{1}{7} a \mod{p} \] Теперь подставляем это значение в первое уравнение: \[ 9a - 8\left(-\frac{1}{7} a\right) \equiv 0 \mod{p} \] Упрощаем: \[ 9a + \frac{8}{7}a \equiv 0 \mod{p} \] \[ (9 + \frac{8}{7})a \equiv 0 \mod{p} \] \[ \frac{63 + 8}{7} a \equiv 0 \mod{p} \] \[ \frac{71}{7} a \equiv 0 \mod{p} \]
Шаг 3: Анализ
Это предполагает, что \( p \) должно делить \( 71 \). Таким образом, \( p \) может быть делителем \( 71 \). Поскольку \( 71 \) является простым числом, допустимым значением для \( p \) будет только \( 71 \).
Вывод
Единственное простое число \( p \), которое удовлетворяет данному условию, это:
- \( p = 71 \)
