特殊なケースをつぶす
まずは特殊なケースとして「 でもいいか」「2 を含むかどうか」を調べます。
のとき与式は で,これは 2 より大きい偶数なので素数ではありません。
, が両方とも奇数のときも与式は 2 より大きい偶数になるので不適。
, の一方は偶数で,もう一方は奇数です。 として一般性を失いません。
とおきます。 は 3 以上の奇数です。
実験して証明
が素数になる条件,といわれてもピンとこないので実験してみましょう。
は OK。 は NG。
の場合を で考えます。
より で, も言えます。
は 3 の倍数です。 より なので,これは素数ではありません。5 以上の はすべて NG です。
以上から条件をみたす素数は のときの だけです。