👤

Wykazać, że istnieje takich [tex]2021[/tex] kolejnych liczb naturalnych, z których żadna nie jest liczbą pierwszą.

Odpowiedź :

Szczegółowe wyjaśnienie:

Należy wziąć liczby [tex]2022! +2, 2022! + 3, 2022! + 4, \hdots, 2022! + 2022[/tex].

Wszystkie z nich są złożone (dzielą się odpowiednio przez 2, 3, 4, 5, ..., 2022).

Jest ich dokładnie 2022 - 2 + 1 = 2021.

Rozwiązanie:

Ustalmy [tex]n=2021[/tex] i rozpatrzmy następujące liczby:

[tex](n+1)!+1, (n+1)!+2, (n+1)!+3,...,(n+1)!+n[/tex]

Nietrudno zauważyć, że są to kolejne liczby naturalne. Ponadto liczba [tex](n+1)!+2[/tex] jest podzielna przez [tex]2[/tex], liczba [tex](n+1)!+3[/tex] jest podzielna przez [tex]3[/tex], liczba [tex](n+1)!+4[/tex] jest podzielna przez [tex]4[/tex] itp. Liczba [tex](n+1)!+n[/tex] jest podzielna przez [tex]n[/tex]. Podzielności te wynikają z definicji silni danej liczby. Nadmieńmy jeszcze, że [tex](n+1)!>0[/tex], bo [tex]n=2021[/tex], zatem każda kolejna liczba jest większa od tej, przez którą jest podzielna, czyli każda liczba w tym ciągu ma co najmniej trzy dzielniki.

Z powyższych rozważań wynika, że istnieje taki ciąg [tex]2021[/tex] kolejnych liczb naturalnych, że żadna z nich nie jest liczbą pierwszą, co kończy dowód.

Nota bene można pokazać, że istnieje taki ciąg [tex]k[/tex] [tex](k \in \mathbb{N})[/tex] kolejnych liczb naturalnych, że każda z nich jest złożona.