41
Setzt man in das Eulersche Primpolynom n(n−1)+41 eine Zahl nach der anderen ein, so erhält man lauter Primzahlen:
n:          1  2  3  4  5  6  7  8   9  10  11  12  13  14  15  16 ...
n(n-1)+41: 41 43 47 53 61 71 83 97 113 131 151 173 197 223 251 281 ...
Das geht so weiter bis n=40 mit der Prim­zahl 1601, doch für n=41 kommt wegen n(n−1)+41=41⋅40+41=41⋅41 eine Quadrat­zahl heraus. Wie findet man solche Folgen ohne Computer und ohne viel Zahlen­theorie?

Die im Eulerschen Primpolynom enthal­tenen Recht­eck­zah­len n(n−1) sind gerade und lassen bei Divi­sion durch 3 nur die Reste 0 und 2. Deshalb enthalten die Folgen n(n+1)+6k+5 keine durch 2 oder 3 teil­baren Zahlen. Und für k=0,1,2,3,6 erge­ben sich tatsäch­lich Poly­nome n(n−1)+a mit a=5,11,17,41, die bis n=a−1 Prim­zahlen sind. Hinzu kommen a=2,3. Weitere habe ich bis 1000 nicht gefunden und gibt es wohl auch nicht, wenn ich [1] über­flie­gend recht ver­standen habe.

[1] Candy Walter: Das Gauss'sche Klassen­zahl-​Eins-​Problem. 2012.

Ulam-Spirale | Eszett

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