素数を余りで分類して性質を調べる(A)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 素数を余りで分類して性質を調べる(B) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
$p$ が 5 以上の素数ならば,$p^2-1$ は 24 の倍数であることを証明せよ.
$p^2-1=(p-1)(p+1)$
[8 の倍数であること]$p$ は奇数であるから,$p-1$,$p+1$ は連続する 2 つの偶数で,一方は 4 の倍数である.よって $(p-1)(p+1)$ は $2\times 4=8$ の倍数である.
[3 の倍数であること]$p-1$,$p$,$p+1$ は連続する 3 整数で,どれか 1 つは 3 の倍数である.$p$ は 5 以上の素数で 3 の倍数ではないから,$p-1$ または $p+1$ が 3 の倍数である.よって $(p-1)(p+1)$ は 3 の倍数である.
8 と 3 は互いに素であるから,$p^2-1$ は 24 の倍数である.
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