Bestimmen Sie alle positiven ganzen Zahlen n, für die n, n+4 und n+8 Primzahlen sind?

3 Antworten

Die Antwort lautet also: Die Zahl n = 3 ist die einzige positive ganze Zahl, für die gilt, dass sowohl n als auch n + 4 als auch n + 8 Primzahlen sind.

Ist ja auch logisch. Alle Zahlen, die durch 3 teilbar sind, können keine Primzahlen sein. Also können nur solche Zahlen Primzahlen sein, bei deren Teilung durch 3 ein Rest 1 oder 2 übrigbleibt.

Wenn aber eine Primzahl um 4 erhöht wird, bei deren Teilung durch 3 ein Rest 2 verbleibt, dann hat man ja einen Rest 2 + 4 = 6, und der ist wiederum durch 3 teilbar, so dass logischerweise n + 4 durch 3 teilbar ist.

Wenn man eine Primzahl hat, bei deren Teilung durch 3 ein Rest 1 verbleibt, könnte es schon passieren, dass n + 4 immer noch eine Primzahl ist. Aber n + 8 ist dann garantiert keine Primzahl mehr, weil der Rest 1 zusammen mit der 8 dann 9 ergibt, und somit die Zahl n + 8 durch 3 teilbar ist.


Genius05015  23.11.2022, 13:50

n muss aber doch keine Primzahl sein. n muss doch nur positiv und ganz sein.

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Wenn du das mal mit ein paar Primzahlen durchrechnest, erhält man ein paar "Testreihen":

2; 6; 10

3; 7; 11

5; 9; 13

7; 11; 15

11; 15; 19

17; 21; 25

usw.

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Es fällt auf, dass die fett markierten Zahlen allesamt durch 3 teilbar sind. Jede dieser unendlich vielen Zahlenreihen hat an einer Stelle eine Zahl, die durch 3 teilbar ist, und das macht die Reihe ungültig, wenn diese Zahl an zweiter oder dritter Stelle steht.

Also muss die durch 3 teilbare Zahl an erster Stelle stehen; die einzige Reihe, die das erfüllt, ist 3; 7; 11.

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Nun liegt es noch an dir, zu beweisen, dass wirklich jede dieser Reihen eine Zahl an zweiter oder dritter Stelle besitzt, die durch 3 teilbar ist; denn sonst würde diese Argumentation nicht gelten.

Das kannst du beispielsweise mit Divisionsresten machen:

Wenn n+4 oder n+8 bei Division durch 3 den Rest 0 liefern, dann...

Wenn n+4 oder n+8 bei Division durch 3 den Rest 1 liefern, dann...

Wenn n+4 oder n+8 bei Division durch 3 den Rest 2 liefern, dann...

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Höheres Fachsemester

FakerPraysForMe 
Fragesteller
 14.10.2019, 13:17

Also wäre bei dieser Formel : n , n+k , n+(2k)
n = 3 unter der Bedingung dass die Ergebnissse alle eine Primzahl seien müssen, richtig?

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n ist entweder durch 3 teilbar, oder hat bei Division durch 3 entweder einen Rest von 2 oder einen Rest von 2.

Es gibt also 3 Fälle:

n = 3m + 0 -> dieses n ist durch 3 teilbar. außer n = 3 sind alle Zahler, die durch 3 Teilbar sind, nicht prim.

n = 3m + 1. In diesem Fall ist n + 8 = 3m + 9 durch 3 teilbar, also nicht prim.

n = 3m + 2. In diesem Fall ist n + 4 = 3m + 6 durch 3 teilbar, also nicht prim

es bleibt also 3


Tannibi  14.10.2019, 13:04

Aber für n = 7 oder 11 ist die Bedingung in der Aufgabe
nicht erfüllt.

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gfntom  14.10.2019, 13:06
@Tannibi

ich meinte n = 3, n+4 = 7, n + 8 = 11

Ich hab es oben korrigiert, um Missverständnisse zu vermeiden.

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