Problema:
Si llamamos p a un número entero positivo y primo mayor que
3, demostrar que el número
p2 – 1 es un entero múltiplo de (o divisible por)
12.
Solución:
Para empezar, p es impar, luego tendremos que p - 1 y p + 1 son pares. De modo que
p2 – 1=(p-1)(p+1) es
múltiplo de 4. Ahora solo falta probar que p2 – 1 es divisible por 3
y como el mcm de 3 y 4 es 12, ya estaría todo.
Bien, tenemos dos casos posibles:
- Supongamos que p da resto 1 cuando se divide por 3, esto es que p es de la forma p=1+3k (con k entero positivo). Entonces, también tendremos que p2 da resto 1 cuando se divide por 3. De esto último se sigue que p2 – 1 es divisible por 3.
- En segundo y último caso posible, supongamos que p da resto 2 cuando se divide por 3. Entonces p es de la forma p=2+3k, de modo que p2 = 4 + 12k+9k2=1 + 3(1+4k+3k2)=1 + 3m. Y de esta forma, nuevamente resulta p2 – 1 divisible por 3.
QED.