a)
để 23k là số nguyên tố thì
23k ko chia hết cho bất kỳ số nào ngoại trừ 1 hoặc chính nó
vậy ta xét các trường hợp của 23k
23k=231 ta loại TH này
23k=232 ta loại TH này
23k=233
23k=234 ta loại TH này
23k=235 ta loại TH này
23k=236 ta loại TH này
23k=237 ta loại TH này
23k=238 ta loại TH này
23k=239
vậy \(23k\in\left\{233;239\right\}\)
vậy \(k\in\left\{3;9\right\}\)
để 23k là hợp số thì
\(23k⋮\text{chia hết cho các số khác ngoài 1 và chính nó.}\)
ta xét các trường hợp
23k=231
23k=232
23k=233 ta loại trường hợp này
23k=234
23k=235
23k=236
23k=237
23k=238
23k=239 ta loại trường hợp này
vậy \(23k\in\left\{231;232;234;235;236;237;238\right\}\)
vậy \(k\in\left\{1;2;4;5;6;7;8\right\}\)