Soit
Le but est de montrer que
est le n ieme terme de A.
Propriété 1:A ne contient pas de progressions arithmétiques de longueur p
Preuve:Soit
et
2 entiers >0 décomposés en base p.Montronss que les x+mu,
ne peuvent etre tous dans A.Si d est le plus petit entier tel que
,dans la décomposition
,on a
mod p.
etant non nul donc inversible modulo p,on peut trouver
tel que
et alors x+mu n est pas dans A
Propriéte 2:Si x n est pas dans A, on peut trouver une progression arithmetique de longueur p finissant par x et telle que les p-1 premiers termes soient dans A.
Preuve:Ecrivons
et posons:
Alors pour
,y+mu est dans A et y+(p-1)u=x
Le résultat découle alors des propriétés 1 et 2 par une reccurence directe:
Supposons avoir montrer que a_k est le k-ieme terme de A pour k=1,...,n-1
Comme A ne contient de suite arith de longueur p(propriété 1),
est plus petit que le n-ieme terme de A.De plus
est dans A sinon on obtiendrait une absurdité par la propriété 2.Donc
est le n-ieme terme de A..