『連続した合成数』解答


◆東京都 ぽこぺん さんからの解答

【問題1・2】

素数pに対して,p以下のすべての素数の積は
「素数階乗 p# (primorial)」と呼ばれる。

いま,p の次の素数を p' で表すとき,引き続いた p'-2 個の整数

p#+2, p#+3, p#+4, ..., p#+(p'-1)

は明らかにすべて合成数である。

p=11 のとき,11# + 1 = 2311 は素数であり,上記により
2312〜2322 の引き続いた 11 個の整数はすべて合成数である (→問題1)。

さらに

11# + 13 = 2323 = 23×101
11# + 17 = 2327 = 13×179
11# + 19 = 2329 = 17×137
11# + 23 = 2333 →素数

であるから,2323〜2332 もすべて合成数である。
したがって,全体として2312〜2332 の引き続いた 21 個の整数はすべて合成数である (→問題2)。

【問題3】

P = 3×5×7×13 = 1365 とおく。このとき,n を整数として

(奇数)×P + (2n+1) ... 2 の倍数
(奇数)×P + 6n ... 3 の倍数
(奇数)×P + 10n ... 5 の倍数
(奇数)×P + 14n ... 7 の倍数
(奇数)×P + 26n ... 13 の倍数

となる。7×P に関しては,上記にあてはまらない次の6つの数が確認できる。

7×P + 2 = 9557 ... 19 の倍数
7×P + 4 = 9559 ... 11 の倍数
7×P + 8 = 9563 ... 73 の倍数
7×P + 16 = 9571 ... 17 の倍数
7×P + 22 = 9577 ... 61 の倍数
7×P + 32 = 9587 ... 素数

さらに,

7×P - 2 = 9553 ... 41 の倍数
7×P - 4 = 9551 ... 素数

であるので,これらをまとめて,
9552〜9586 の引き続いた 35 個の整数はすべて合成数である。


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