『平方数に近い階乗』


【問題1−1】

 Nを2以上の整数とし,P1(N)をN以下の最大の素数とする。
このとき P1(N)*N!が平方数と成るNをなるべくたくさん見つけてください。

【問題1−2】

 その個数は何個ですか。次の補題を使ってよいとします。

【補題】

整数:M>1、π(M)はM以下の素数の個数とするとき

M≧2 のとき  π(2M)−π(M)≧1
M≧7 のとき  π(2M)−π(M)≧2
M≧11のとき  π(2M)−π(M)≧3
M≧17のとき  π(2M)−π(M)≧4
M≧23のとき  π(2M)−π(M)≧5

【問題2−1】

 Nを3以上の整数とし,P1(N) 、P2(N)をN以下の最大および2番目に大きい素数とする。
このとき P1(N)* P2(N)*N!が平方数と成るNをなるべくたくさん見つけてください。

【問題2−2】

 その個数は何個ですか。前の補題を使ってよいとします。

【問題3−1】

 Nを5以上の整数とし,P1(N) 、P2(N) 、P3(N)をN以下の最大および2番目,3番目に大きい素数とする。
このとき P1(N)*P2(N)*P3(N)*N!が平方数と成るNをなるべくたくさん見つけてください。

【問題3−2】

 その個数は何個ですか。前の補題を使ってよいとします。

【おまけ1】

 補題を証明してください。探せば部屋の中で埃を被っています。

【おまけ2】

 問題4では存在するでしょうか。

【おまけ3】

 Piをn以下の重複しない任意の素数とするとどうでしょうか。

<本問題は掲示板質問の発展です>


 解答用紙はこちらです。 【寄せられた解答】


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