こ こ 19nを3で割ったときの余りを考えることによって,n+2がともに素数となるような正の整数nを すべて求めよ。 nは素数であるからnは2以上の整数である。よって,nは正の整数kを用いて 3k, 3k+1, 3k-1 のいずれかで表される。 (ア) n=3kのとき nが素数となるのはk=1のとき, すなわちn=3のときに限る。 また, n=3のときn2+2=11 となり,これは素数である。 よって, n=3のとき, n,n2+2はいずれも素数となる。 (イ)n=3k+1のとき n2+2=(3k+ 1)2+2=3(3k+2k + 1) kは正の整数より, 3k2+2k+1は6以上の整数であるから, n2+2は素数で はない。 (ウ) n=3k-1のとき n2+2=(3k-1)+2=3(3k-2k+1) nを3k, 3k+ 1, 3k + 2 (kは 正の整数)と分類すると, が いった n=2を表すことができない。 f(k) =3k-2k+1 とおくと ƒ(k) = 3(k-1)+ んは正の整数より, 3k-2k+1は2以上の整数であるから, n+2は素数で はない。 と変形できるから,k≧1の とき (ア)~(ウ)より,nn²+2がともに素数となるようなnは n=3 f(k) ≧f(1)=2 SS