<問題>
— toyo (@toyo9) July 15, 2019
5以上の素数pを取る。
36 | p(p+2)+1または36 | p(p-2)+1
が成り立つことを証明してください。
5以上の素数pを取り、そして、pを6で割った余りrを考えます。
5以上の素数pなので(p \neq 2, 3)、{\rm gcd}(r, 6)=1となります。
これより、r=1または5となり、
p=6n-1\;\;\;または\;\;\;p=6n+1\;\;\;(n \geqq 1)
と表せます。
p=6n-1の場合、
p(p+2)+1 = (6n-1)(6n+1)+1 = 36n^2
より、36 \; | \; p(p+2)+1となります。
p=6n+1の場合、
p(p-2)+1 = (6n+1)(6n-1)+1 = 36n^2
より、36 \; | \; p(p-2)+1となります。
従って、
36 \; | \; p(p+2)+1\;\;\;または\;\;\;36 \; | \; p(p-2)+1
が成り立ちます。