Sākums

LV.NOL.2021.8.2   lv

Kādus pirmskaitļus var izteikt formā

\[|n-1|+|n-2|+|n-3|+|n-4|+|n-5|+|n-6|+|n-7|,\]

kur \(n\) ir kāds vesels skaitlis?

Hide solution

Atrisinājums

Vienīgais pirmskaitlis, ko var izteikt šādā formā, ir 13.

Ja \(n \geq 7\), tad dotajā izteiksmē visas zemmoduļu izteiksmes ir nenegatīvas, tāpēc to var pārrakstīt kā

\[\begin{gathered} |n-1|+|n-2|+|n-3|+|n-4|+|n-5|+|n-6|+|n-7|= \\ =n-1+n-2+n-3+n-4+n-5+n-6+n-7=7 n-28=7 \cdot(n-1) \end{gathered}\]

Visi skaitļi šādā formā nav pirmskaitlli, jo tos var sadalīt reizinātājos. Ja \(n \leq 1\), tad dotajā izteiksmē visas zemmoduļu izteiksmes ir negatīvas vai \(0\), tāpēc to var pārrakstīt kā

\[\begin{gathered} |n-1|+|n-2|+|n-3|+|n-4|+|n-5|+|n-6|+|n-7|= \\ =1-n+2-n+3-n+4-n+5-n+6-n+7-n=28-7 n=7 \cdot(4-n) \end{gathered}\]

Visi skaitli šādā formā nav pirmskaitļi, jo tos var sadalīt reizinātājos. Apskatīsim atlikušās \(n\) vērtības. - Ja \(n=2\), dotajā izteiksmē \(n\) vietā ievieto \(2\) un iegūst

\[\begin{gathered} |2-1|+|2-2|+|2-3|+|2-4|+|2-5|+|2-6|+|2-7|= \\ |1|+|0|+|-1|+|-2|+|-3|+|-4|+|-5|=1+0+1+2+3+4+5=15 \end{gathered}\]

Skaitlis \(15\) nav pirmskaitlis. - Ja \(n=3\), dotajā izteiksmē \(n\) vietā ievieto \(3\) un iegūst

\[\begin{gathered} |3-1|+|3-2|+|3-3|+|2-4|+|3-5|+|3-6|+|3-7|= \\ |2|+|1|+|0|+|-1|+|-2|+|-3|+|-4|=2+1+0+1+2+3+4=13 \end{gathered}\]

Skaitlis \(13\) ir pirmskaitlis. - Ja \(n=4\), dotajā izteiksmē \(n\) vietā ievieto \(4\) un iegūst

\[\begin{gathered} |4-1|+|4-2|+|4-3|+|4-4|+|4-5|+|4-6|+|4-7|= \\ |3|+|2|+|1|+|0|+|-1|+|-2|+|-3|=3+2+1+0+1+2+3=12 \end{gathered}\]

Skaitlis \(12\) nav pirmskaitlis. - Ja \(n=5\), dotajā izteiksmē \(n\) vietā ievieto \(5\) un iegūst

\[\begin{gathered} |5-1|+|5-2|+|5-3|+|5-4|+|5-5|+|5-6|+|5-7|= \\ |4|+|3|+|2|+|1|+|0|+|-1|+|-2|=4+3+2+1+0+1+2=13 \end{gathered}\]

Skaitlis \(13\) ir pirmskaitlis. - Ja \(n=6\), dotajā izteiksmē \(n\) vietā ievieto \(6\) un iegūst

\[\begin{gathered} |6-1|+|6-2|+|6-3|+|6-4|+|6-5|+|6-6|+|6-7|= \\ |5|+|4|+|3|+|2|+|1|+|0|+|-1|=5+4+3+2+1+0+1=16 \end{gathered}\]

Skaitlis \(16\) nav pirmskaitlis. Līdz ar to esam pierādījuši, ka tikai pirmskaitli \(13\) var izteikt prasītajā formā.