Назад

Олимпиадная задача Шарича В.: квадраты в сумме простых чисел, многочлены, 8–10 класс

Задача

Для каждого натурального n обозначим через Sn сумму первых n простых чисел:  S1 = 2,  S2 = 2 + 3 = 5,  S3 = 2 + 3 + 5 = 10,  ... .

Могут ли два подряд идущих члена последовательности (Sn) оказаться квадратами натуральных чисел?

Решение

  Обозначим n-е простое число через pn. Предположим, что нашлось  m > 1,  для которого  Sm–1 = k²,  Sm = n²,  где k и n – натуральные числа. Числа

S2 = 5,  S3 = 10  квадратами не являются, так что  m > 4.  Заметим, что  pm = Sm – Sm–1 = (n – k)(n + k);  ввиду простоты pm получаем  1 = n – k   Таким образом,  

  Заметим, что pm нечётно (так как  m > 2),  и  

  С другой стороны, в сумму  Sm = 2 + p² + ... + pm,  кроме двойки, входят лишь нечётные числа, и при  m > 4  не входят нечётное составное число 9 и число 1, поэтому     Противоречие.

Ответ

Не могут.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет