При каких натуральных $n$ существуют три целых числа $x, y, z$, такие, что $x + y + z = 0$, а число $x^n + y^n + z^n$ – простое?
Рассмотрите четность и делимость на три чисел $x, y, z$
Ответ: при всех четных $n$ При четном $n$ годится $x = 1, y = -1, z = 0$, тогда $x + y + z = 0, x^n + y^n + z^n = 2$. Пусть $x$ – целое, а $n$ – нечетное. Запишем $x = 3t$ или $x = 3t \pm 1$, в любом случае $(x^n – x)$ делится на 3. Кроме того, $(x^n – x)$ – четно. Получаем $x^n + y^n + z^n = x^n + y^n + z^n – (x + y + z) = (x^n – x) + (y^n – y) + (z^n – z)$ делится на 6, то есть не является простым