a) Cho p và p+4 là các số nguyên tố (p>3). Chứng minh rằng p+8 là hợp số.
Bài giải
b) Cho p và 2p+1 là các số nguyên tố (p>3). Chứng minh rằng 4p+1 là hợp số.
c) Cho p và 8p2−1 là các số nguyên tố (p>3). Chứng minh rằng 8p2+1 là hợp số.
Đáp án
Giải thích
a) Vì p>3 mà p là số nguyên tố nên p có dạng 3k+1 hoặc 3k+2 với k∈N∗.
Nếu p=3k+2 thì p+4=3k+6=3(k+2) chia hết cho 3 và p+4>3 nên p+4 là hợp số, trái với đề bài. Do đó p=3k+2 không thoả mãn nên p=3k+1.
Với p=3k+1 thì p+8=3k+9=3(k+3) chia hết cho 3 và p+8>3 nên p+8 là hợp số (điều phải chứng minh).
b) Vì p>3 mà p là số nguyên tố nên p có dạng 3k+1 hoặc 3k+2 với k∈N∗.
Nếu p=3k+1 thì 2p+1=6k+3=3(2k+1) chia hết cho 3 và 2p+1>3 nên 2p+1 là hợp số, trái với đề bài. Do đó p=3k+1 không thoả mãn nên p=3k+2.
Với p=3k+2 thì 4p+1=12k+9=3(4k+3) chia hết cho 3 và 4p+1>3 nên 4p+1 là hợp số (điều phải chứng minh).
c) Vì p>3 mà p là số nguyên tố nên 8p2 không chia hết cho 3 .
Ta có: 8p2−1,8p2,8p2+1 là ba số tự liên tiếp lớn hơn 3 nên có một số chia hết cho 3 mà 8p2−1,8p2 là hai số không chia hết cho 3. Do đó 8p2+1 chia hết cho 3.
Vì vậy 8p2+1 là hợp số.