Вы достаточно плохого мнения о Вовочке, он же сказал "можно получать
простые числа", т.е. без логических нюансов - простое число у Вовочки не одно.
Он мог получить такую функцию, при этом разных простых она бы давала любое
заранее заданное количество.

Допустим, различных простых должно быть n, для примера n=2. Вовочка берет
любую периодическую функцию с периодом n. Мы возьмем остаток от деления на n.
В нашем примере x mod 2. Затем многочлен p(x), принимающий в точках 0, 1,
2.... n различные простые значения. У нас можно взять p(x)=7x - 13(x-1)=13-6x.
Вовочкина функция f(x)=p(x mod n). Для нашего случая f(x)=13-6(x mod 2).

Вовочка мог использовать и синус: f(x)=13-6*sin(pi*x/2)^2. После
упрощения получается f(x)= 3*cos(pi*x)+10, что совсем хорошо.