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数学常识
使得p(p+1)+22是完全平方数的所有质数p为______....
2023-06-14 12:08
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/
数学
331
1
4
这道
初中
数学的题目是:
使得
p(p+1)+2
2
是完全平方数的所有质数p为______.
1条回答
波波
2023-06-14 12:25
这道
初中
数学题的正确答案为:
设
p(p+1)+2
2
=a
2
,
所以p(p+1)=2a
2
-2=2(a+1)(a-1),
因为p为质数,所以①p=a-1或者②p=a+1或者③p=2,
①当p=a-1时,设a-1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp+1,
所以p(p+1)=2kp(kp+2),
所以p+1=2k(kp+2),
所以(2k
2
-1)p=1-4k,
因为(2k
2
-1)>0,所以(2k
2
-1)p,
又因为1-4k<0,
所以(2k
2
-1)p=1-4k不可能成立.
②当p=a+1时,设a+1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp-1.
所以p(p+1)=2kp(kp-2),
所以p+1=2k(kp-2),
所以(2k
2
-1)p=1+4k,
所以2k
2
-1<1+4k.
因为当k≥3时,2k
2
-1≥6k-1=4k+1+2(k-1)>1+4k
所以k=1或者2,
当k=1时,(2k
2
-1)p=1+4k≥p=5,
当k=2时,(2k
2
-1)p=1+4k≥7p=9,所以不存在质数p.
③当p=2时,因为p是质数.
所以p=2,
综上所述,p=2或者p=5,
验算:
当p=2时,
p(p+1)+2
2
=4=2
2
当p=5时,
p(p+1)+2
2
=16=4
2
.
故为2或5.
解题思路
p(p+1)+2
2
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所以p(p+1)=2a2-2=2(a+1)(a-1),
因为p为质数,所以①p=a-1或者②p=a+1或者③p=2,
①当p=a-1时,设a-1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp+1,
所以p(p+1)=2kp(kp+2),
所以p+1=2k(kp+2),
所以(2k2-1)p=1-4k,
因为(2k2-1)>0,所以(2k2-1)p,
又因为1-4k<0,
所以(2k2-1)p=1-4k不可能成立.
②当p=a+1时,设a+1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp-1.
所以p(p+1)=2kp(kp-2),
所以p+1=2k(kp-2),
所以(2k2-1)p=1+4k,
所以2k2-1<1+4k.
因为当k≥3时,2k2-1≥6k-1=4k+1+2(k-1)>1+4k
所以k=1或者2,
当k=1时,(2k2-1)p=1+4k≥p=5,
当k=2时,(2k2-1)p=1+4k≥7p=9,所以不存在质数p.
③当p=2时,因为p是质数.
所以p=2,
综上所述,p=2或者p=5,
验算:
当p=2时,
当p=5时,
故为2或5.
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