¿Cómo se determinan todos los elementos de un conjunto que son divisibles por al menos un miembro de otro conjunto?

Bueno, primero debes cambiar el nombre alfa de tus variables para que sean diferentes, ya que obviamente n de A no tiene nada que ver con n de B. Entonces, quieres saber cuándo es 2 ^ m + 1 divisible por 2 ^ (n + 1) -1.

El primer elemento de A, y el más fácil de verificar por divisibilidad, es 3. Entonces, ¿cuándo es 2 ^ m + 1 divisible por 3? No es difícil ver que cada vez que m es extraño, lo es. De hecho, si m = 2k + 1, entonces 2 ^ m + 1 = 2 ^ (2k + 1) + 1 = 2 ^ 2k * 2 + 1 = 4 ^ k * 2 + 1, cuyo mod 3 es congruente con 1 ^ k * 2 + 1 = 1 * 2 + 1 = 2 + 1 = 3, es decir, 0.

Por otro lado, cuando m es par, digamos m = 2t, luego 2 ^ m + 1 = 4 ^ t + 1. Obviamente no es divisible por 3 (es congruente con 2 mod 3), pero ¿qué pasa con otros elementos de A? Bueno, los únicos que no son divisibles por 3 son 7, 31, 127, 511 y 2047. No es difícil calcular las órbitas de Fermat de 4 bajo sus factores primos 7, 31, 127 y 23 para ver que nunca obtienes -1. Esto probablemente se puede hacer más fácilmente, pero no puedo ver cómo.

Entonces, los números que estás sumando son exactamente los de la forma 4 ^ k * 2 + 1, de modo que m = 2k + 1 está entre 1 y 22. Entonces, k está entre 0 y 10. Entonces, en tu suma, tienes 11 gratis, y el doble de la suma geométrica con el cociente 4.

1 * 11 + 2 * (4 ^ 11–1) / (4–1) = 2796213