问题 填空题
使得
p(p+1)+2
2
是完全平方数的所有质数p为______.
答案

p(p+1)+2
2
=a2

所以p(p+1)=2a2-2=2(a+1)(a-1),

因为p为质数,所以①p=a-1或者②p=a+1或者③p=2,

①当p=a-1时,设a-1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp+1,

所以p(p+1)=2kp(kp+2),

所以p+1=2k(kp+2),

所以(2k2-1)p=1-4k,

因为(2k2-1)>0,所以(2k2-1)p,

又因为1-4k<0,

所以(2k2-1)p=1-4k不可能成立.

②当p=a+1时,设a+1=kp,(k为≥1的正整数)所以a=kp-1.

所以p(p+1)=2kp(kp-2),

所以p+1=2k(kp-2),

所以(2k2-1)p=1+4k,

所以2k2-1<1+4k.

因为当k≥3时,2k2-1≥6k-1=4k+1+2(k-1)>1+4k

所以k=1或者2,

当k=1时,(2k2-1)p=1+4k≥p=5,

当k=2时,(2k2-1)p=1+4k≥7p=9,所以不存在质数p.

③当p=2时,因为p是质数.

所以p=2,

综上所述,p=2或者p=5,

验算:

当p=2时,

p(p+1)+2
2
=4=22

当p=5时,

p(p+1)+2
2
=16=42

故答案为2或5.

解答题
名词解释