+) Với p=2 thì p= 2+2=4    LÀ HỢP SỐ

                       p=2+4=6     LÀ HỢP SỐ

vậy p=2 loại

+) Với p=3 thì p= 3+2 = 5 là số nguyên tố

                            3+4=7    là số nguyên tố

Vậy p=3 nhận

+) Với p<3 thì p=3k+1 hoặc 3k+2

TH1: p=3k+1 thì p=3k+ 1+ 2=3k+3 chia hết cho 3 và <3 nên p+2 là hợp số

vậy p=3k+ 1 loại

TH2: p=3k+ 2 thì p=3k+2+2=3k+ 4 chia hết cho 2 và <3 nên p+ 2  là hợp số

vậy p=3k+ 2 loại

vậy p = 3 thì p+2 và p+4 là các số nguyên tố

a) Xét các trường hợp p nguyên tố: 

* Xét p = 2 thì p² + 8 = 2² + 8 = 12 (không là số nguyên tố, loại)

* Xét p = 3 thì p² + 8 = 3² + 8 = 17 (là số nguyên tố, thỏa mãn). Khi đó p² + 2 = 3² + 2 = 11 (là số nguyên tố, đpcm)

* Xét p > 3 thì p có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2 (k > 0)

+) Nếu p = 3k + 1 thì p² + 8 = (3k + 1)² + 8 = 9k² + 6k + 9 = 3 (3k²  + 2k + 3)\(⋮\)3 mà 3 (3k² +2k + 3) > 3 nên không là số nguyên tố (loại trường hợp này)

+) Nếu p = 3k + 2 thì p² + 8 = (3k + 2)² + 8 = 9k² + 12k + 12 = 3 (3k²  + 6k + 4)\(⋮\)3 mà 3 (3k²  + 6k + 4) > 3 nên không là số nguyên tố (loại trường hợp này)

Vậy nếu p và p² + 8 là các số nguyên tố thì p² + 2 là số nguyên tố (đpcm)

b) Xét các trường hợp p nguyên tố: 

* Xét p = 2 thì 8p² + 1 = 8.2² + 1 = 33 (không là số nguyên tố, loại)

* Xét p = 3 thì 8p² + 1 = 8.3² + 1 = 73 (là số nguyên tố, thỏa mãn). Khi đó 2p + 1 = 2.3 + 1 = 7 (là số nguyên tố, đpcm)

* Xét p > 3 thì p có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2 (k > 0)

+) Nếu p = 3k + 1 thì 8p² + 1 = 8(3k + 1)² + 1 = 8(9k² + 6k + 1) + 1 = 3(24k² + 16k + 3)\(⋮\)3 mà 3(24k² + 16k + 3) > 3 nên không là số nguyên tố (loại trường hợp này)

+) Nếu p = 3k + 2 thì 8p² + 1 = 8(3k + 2)² + 1 = 8(9k² + 12k + 4) + 1 = 3(24k² + 32k + 11)\(⋮\)3 mà 3(24k² + 32k + 11) > 3 nên không là số nguyên tố (loại trường hợp này)

Vậy nếu p và 8p² + 1 là các số nguyên tố thì 2p + 1 là số nguyên tố (đpcm)

trừ điểm Lê Nhật Minh đi 

a ) Giả sử p là 1 số nguyên tố >3, do p không chia hết cho 3 nên p có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2 nhưng do p +4 là số nguyên tố nên p không thể có dạng 3k + 2 vậy p có dạng 3k +1. Vậy p + 8 = 3k + 9 chia hết cho 3 nên nó là hợp số. 

p<p+4 nguyen to => p<p+4 dang 3k +1

=>p+8 dang 3k+9

3k chia het cho 3

9 chia het cho 3 

=> 3k +9 là hợp số =>p +8 là hợp số

Giải:

Ta xét các trường hợp:

Nếu \(p=2\) thì \(p+20=22\) không là số nguyên tố (loại)

Nếu \(p=3\) thì \(\left\{{}\begin{matrix}p+20=23\\p+40=43\\p+80=83\end{matrix}\right.\) đều là số nguyên tố (chọn)

Nếu \(p>3\) thì ta có 2 dạng là \(\left[{}\begin{matrix}3k+1\\3k+2\end{matrix}\right.\)

\(*)\) Với \(p=3k+1\) ta có:

\(p+20=\left(3k+1\right)+20=3k+21\) \(=3\left(k+7\right)\)

Dễ thấy \(\left[{}\begin{matrix}3\left(k+7\right)⋮3\\3\left(k+7\right)>3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow3\left(k+7\right)\) là hợp số (loại)

\(*)\) Với \(p=3k+2\) ta có:

\(p+20=\left(3k+2\right)+40=3k+42\) \(=3\left(k+14\right)\)

Dễ thấy \(\left[{}\begin{matrix}3\left(k+14\right)⋮3\\3\left(k+14\right)>3\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow3\left(k+14\right)\) là hợp số (loại)

Vậy với \(p=3\) thì \(p+80\) cũng là số nguyên tố (Đpcm)