Direkt zum Inhalt

Primzahl als Differenz von Quadratzahlen

Treitz-Rätsel

Jede ungerade Primzahl (also jede außer der Zwei) kann auf genau eine Weise als Differenz zweier Quadratzahlen geschrieben werden. Wie kann man das grafisch zeigen?

Zeichnen Sie die Quadrate auf kariertes Papier.

Aus den Zeichnungen kann man durch Verallgemeinerung der Zahlenbeispiele leicht einsehen (mit "Seiten" und "Flächen" sind hier stets die zugehörigen (ganzzahligen) Maßzahlen gemeint):

  • Die Differenz zweier Quadratflächen ist genau dann ungerade, wenn es die Differenz der Seiten ist.
  • Jede ungerade Zahl kann als Differenz der Quadrate zweier um 1 verschiedener ganzer Zahlen dargestellt werden.
  • Die Differenz der Flächen zweier Quadrate ist stets durch die Differenz der zugehörigen Quadratseiten ohne Rest teilbar.

Daraus folgt, dass es für jede Primzahl \(p\) (außer 2) genau ein Paar um 1 verschiedener natürlicher Zahlen gibt, deren Differenz ihrer Quadrate dieser Primzahl gleich ist, nämlich \((p+1)/2\) und \((p-1)/2\). Ein anderes Paar kann es nicht geben, denn dann wäre \(p=a^2-b^2=(a+b)(a-b)\), also das Produkt der beiden Faktoren \(a+b\) und \(a-b\). Das geht bei Primzahlen aber nur, wenn einer der Faktoren gleich 1 ist.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.