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Es gibt unendlich viele Primzahlen der Form 4n+3

Universität / Fachhochschule

Elementare Zahlentheorie

Tags: Elementare Zahlentheorie, Euklid

 
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Iuli4

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09:10 Uhr, 16.03.2022

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Hallo. Ich versuche gerade Folgenden Beweis zu verstehen

Es gibt unendlich viele Primzahlen der Form 4n+3.


Beweis. Angenommen es gibt nur endlich viele Primzahlen der Gestalt 4n+3. Man
betrachtet die Zahl N:=4(p1 p2...pr) − 1. Da sowohl das Produkt zweier Zahlen der
Form 4k+1 als auch der Form 4k+3 die Gestalt 4k+1 hat, hat N die Form 4k+3.
Die Primfaktoren können daher auch nicht alle die gleiche Form haben, es muss also
mindestens einen Faktor 4m+3 geben, der N teilt und keiner von den π
ist, da sonst
auch (4m+3)|1 gelten würde. Dies ist aber nicht möglich. Daher existieren unendlich
viele Primzahlen der Form 4n+3.

Leider geht er mir viel zu schnell und ich komm nicht nach.

Wie komme ich auf die Form 4(p1,p2...pr)-1
Und die Sätze danach kapier ich auch nicht.

Vielleicht kann mir hier jemand helfen.


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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N8eule

N8eule

09:20 Uhr, 16.03.2022

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Ein guter Tipp zum Lernen und Üben ist ja auch stets, einfach mal einfache Beispiele durch zu spielen.
Mach dir halt erst mal die ersten paar Primzahlen der Form (4n+3) klar und führ sie dir vor Augen.
Dann spiel den Gedankengang mal durch.

Du wirst sehen, mit ein paar Beispielen und geübten Gedankengängen fällt auch die Verallgemeinerung auf n nicht mehr schwer...

Iuli4

Iuli4 aktiv_icon

09:32 Uhr, 16.03.2022

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Ich nehme mal die Zahl N:= 4*(p1...pr) +3..

Mir wurde gesagt das diese Zahl bei der Primfaktorzerlegung aus Zahlen der Form 4n+1 und 4n+3 besteht.
Warum genau aus Zahlen der Form 4n+1 und 4n+3?


Antwort
HAL9000

HAL9000

10:49 Uhr, 16.03.2022

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N ist laut Konstruktion offensichtlich ungerade, damit besteht die Primfaktorzerlegung von N auch nur aus ungeraden Primfaktoren (d.h. die 2 ist nicht dabei).

Und jeder ungerade Primfaktor p lässt nun mal bei Division durch 4 entweder Rest 1 oder 3, mehr Möglichkeiten gibt es nicht! Somit hat er entweder Gestalt 4n+1 oder 4n+3.
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