■(素数)^2−1(その13)
5を超える素数を2乗してそれから1を引くと、24の倍数になります。
たとえば
5^2-1=24
7^2-1=48=24・2
11^2-1=120=24・5
13^2-1=168=24・7
17^2-1=288=24・12
19^2-1=360=24・15
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(奇数)^2−1の場合は
(2n+1)^2-1=4n^2+4n=4n(n+1)
nとn+1のどちらか一方は偶数ですから、(奇数)^2−1は8の倍数です。
一般に、5を超える素数は6n±1の形に表されますから
(6n±1)^2-1=36n^2±12n=12(3n+1)
しかし、3n+1は偶数とは限りませんから、これが24の倍数になるとはすぐにいえないのです。
nに何か条件を課さなければならないからです。
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5を超える2個の素数を考え、それぞれを2乗して差をとると、その差はいつも24の倍数となります。
たとえば
13^2-7^2=120=24・5
この場合、13^2-7^2=11^2-1^2
13^2+1^2=11^2+7^2
となりましたが、冒頭の例から、
(奇数)^2+(奇数)^2=(奇数)^2+(奇数)^2
はいつでも成り立つこととはいえないことがわかります。
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