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完美幂


完美幂是形如 m^k 的数 n,其中 m>1 是正整数,k>=2。如果 n素因数分解n=p_1^(a_1)p_2^(a_2)...p_k^(a_k),则 n 是完美幂 当且仅当 GCD(a_1,a_2,...,a_k)>1

包括重复项(即,取到某个截止值的所有数字并取它们的所有幂)并取 m>1,前几个是 4、8、9、16、16、25、27、32、36、49、64、64、64、... (OEIS A072103)。这里,16 重复是因为

 16=2^4=4^2.
(1)

正如哥德巴赫所证明的那样,完美幂(不包括 1)带重复项的倒数之和收敛,

 sum_(m=2)^inftysum_(k=2)^infty1/(m^k)=1.
(2)

前几个以不止一种方式成为完美幂的数字是 16、64、81、256、512、625、729、1024、1296、2401、4096、... (OEIS A117453)。

前几个不带重复项的完美幂是 1、4、8、9、16、25、27、32、36、49、64、81、100、121、125、... (OEIS A001597)。更令人惊讶的是,这些数字(不包括 1)的倒数之和由下式给出

 sum_(k=2)^inftymu(k)[1-zeta(k)] approx 0.874464368...
(3)

(OEIS A072102),其中 mu(k)莫比乌斯函数zeta(k)黎曼 zeta 函数

小于 10、10^210^3、... 的不带重复项的完美幂的数量是 4、13、41、125、367、... (OEIS A070428)。


另请参阅

阿基里斯数, 尼文常数, 奇次幂,

在 Wolfram|Alpha 中探索

参考文献

Finch, S. R. "尼文常数。" §2.6 in 数学常数。 英国剑桥:剑桥大学出版社,pp. 112-115, 2003.Gould, H. W. "问题 H-170。" Fib. Quart. 8, 268, 1970.Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. "二项式系数。" 第 5 章 具体数学:计算机科学基础,第 2 版。 马萨诸塞州雷丁:艾迪生-韦斯利出版社,p. 66, 1994.Sloane, N. J. A. 序列 A001597/M3326, A070428, A072102, A072103, 和 A117453 在“整数序列在线百科全书”中。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

完美幂

请引用为

Weisstein, Eric W. "完美幂。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/PerfectPower.html

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