主題
Search

重覆單位質數


重覆單位質數是一個重覆單位 (即,一個由單個數字 1 的副本組成的數字),它同時也是一個質數

以 10 為底的重覆單位 (可能是概然) 質數 R_n=(10^n-1)/9 出現於 n=2、19、23、317 和 1031、49081、86453、109297、270343、... (OEIS A004023; Madachy 1979, Williams 和 Dubner 1986, Ball 和 Coxeter 1987, Granlund, Dubner 1999, Baxter 2000)。

T. Granlund 在 1998 年使用平行電腦上兩個月的 CPU 時間,完成了對高達 45000 的概然質數的搜尋。 Dubner (1999) 擴展了此搜尋,最終發現了概然質數 R_(49081)。 自此以後,人們發現了許多更大的重覆單位概然質數,如下表所示。 截至 2021 年 7 月 1 日,已搜尋了高達 n=10800000 的所有數字 (OEIS A004023)。

n發現者日期狀態
2已證明是質數
19已證明是質數
23已證明是質數
317已證明是質數
1031已證明是質數 (Williams 和 Dubner 1986)
49081H. Dubner (1999, 2002)9 月 9 日,1999 年已證明是質數 (Underwood 2022)
86453L. Baxter (2000)10 月 26 日,2000 年概然質數
109297P.  Bourdelais (2007), H. Dubner (2007)3 月 26-28 日,2007 年概然質數
270343M. Voznyy 和 A. Budnyy (2007)7 月 11 日,2007 年概然質數
5794777S. Batalov 和 R. Propper4 月 20 日,2021 年概然質數
8177207S. Batalov 和 R. Propper5 月 8 日,2021 年概然質數

R_(1031) 是 2022 年之前最大的已證明質數 (Williams 和 Dubner 1986),當時 P. Underwood 使用橢圓曲線素性證明證明了 R_(49081) 是質數。 認證在具有 64 個核心的 AMD 3990x 電腦上耗時 20 個月,驗證耗時約 13 小時 (Underwood 2022)。

每個重覆單位質數都是一個循環質數

使得 (n^k-1)/(n-1) 對於 n=1, 2, ... 為質數的最小 k 序列是 2, 3, 2, 3, 2, 5, 3, 0, 2, 17, 2, 5, ... (OEIS A084740),以及使得 (n^k+1)/(n+1) 對於 n=1, 2, ... 為質數的最小 k 序列是 3, 3, 3, 5, 3, 3, 0, 3, 5, 5, 5, 3, ... (OEIS A084742)。

Williams 和 Seah (1979) 分解了 3<=b<=122<=n<=1000 的廣義重覆單位。 以 10 為底的重覆單位只有在 n質數時才可能是質數,因為否則 10^(ab)-1 是一個二項式數,可以代數分解。 事實上,如果 n=2a偶數,那麼 10^(2a)-1=(10^a-1)(10^a+1)。 與正底數一樣,負底數的質數重覆單位的所有指數也都是質數。

bOEIS質數 b-重覆單位的 n
-12A0571785, 11, 109, 193, 1483, ...
-11A0571775, 7, 179, 229, 439, 557, 6113, ...
-10A0015625, 7, 19, 31, 53, 67, 293, ...
-9A0571753, 59, 223, 547, 773, 1009, 1823, ...
-7A0571733, 17, 23, 29, 47, 61, 1619, ...
-6A0571723, 11, 31, 43, 47, 59, 107, ...
-5A0571715, 67, 101, 103, 229, 347, 4013, ...
-3A0076583, 5, 7, 13, 23, 43, 281, ...
-2A0009783, 5, 7, 11, 13, 17, 19, ...
2A0000432, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 61, 89, 107, ...
3A0284913, 7, 13, 71, 103, 541, 1091, 1367, ...
5A0040613, 7, 11, 13, 47, 127, 149, 181, 619, ...
6A0040622, 3, 7, 29, 71, 127, 271, 509, 1049, ...
7A0040635, 13, 131, 149, 1699, ...
10A0040232, 19, 23, 317, 1031, ...
11A00580817, 19, 73, 139, 907, 1907, 2029, 4801, ...
12A0040642, 3, 5, 19, 97, 109, 317, 353, 701, ...

Yates (1982) 公布了 n<=1000 的所有重覆單位因子。 Brillhart 等人 (1988) 給出了一個無法通過代數方法獲得的重覆單位因子表,並且這個表的持續更新版本現在在網路上維護。 這些表包括 10^n-1 (n 為奇數) 和 10^n+1 (n 為偶數奇數) 的因子。 在代數分解 R_n 之後,這些類型的因子足以進行完全因式分解。

可以從每個分解的重覆單位構造一個史密斯數


參見

循環質數, 整數序列質數, 質數, 重覆單位

使用 Wolfram|Alpha 探索

參考文獻

Balatov, S. 2021 年 5 月 9 日。 https://mersenneforum.org/showpost.php?p=578079&postcount=39Balatov, S. 2021 年 5 月 9 日。 https://mersenneforum.org/showthread.php?p=578120#post578120Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. 数学娱乐与散文,第 13 版。 纽约:多佛出版社,第 66 页,1987 年。Baxter, L. "R86453 是一个新的概然质数重覆單位。" 2000 年 10 月 26 日。 http://listserv.nodak.edu/scripts/wa.exe?A2=ind0010&L=nmbrthry&P=2557Di Maria, G. "重覆單位質數项目。" http://www.repunit.org/Dubner, H. "廣義重覆單位質數。" 数学计算 61, 927-930, 1993 年。Dubner, H. "新的 prp 重覆單位 R(49081)。" 1999 年 9 月 9 日。 http://listserv.nodak.edu/scripts/wa.exe?A2=ind9909&L=nmbrthry&P=740Dubner, H. "重覆單位 R49081 是一個概然質數。" 数学计算 71, 833-835, 2002 年。 http://www.ams.org/mcom/2002-71-238/Dubner, H. "新的重覆單位 R(109297)。" 2007 年 4 月 3 日。 http://listserv.nodak.edu/cgi-bin/wa.exe?A2=ind0704&L=nmbrthry&T=0&P=178Dubner, H. 和 Granlund, T. "形式為 (b^n+1)/(b+1) 的質數。" 国际序列杂志 3, No. 00.2.7, 2000 年。 http://www.cs.uwaterloo.ca/journals/JIS/VOL3/DUBNER/dubner.htmlGuy, R. K. "梅森質數。 重覆單位。 費馬數。 形狀為 k·2^n+2 的質數。" 未解决的数论问题,第 2 版 §A3。纽约:施普林格出版社,第 8-13 页,1994 年。Lifchitz, H. 和 Lifchitz, R. "PRP 顶级记录:搜索:(10n-1)/9。" http://www.primenumbers.net/prptop/searchform.php?form=%2810%5En-1%29%2F9&action=SearchSloane, N. J. A. 整数数列线上大全中的序列 A000043/M0672, A000225/M2655, A000978, A001562, A002275, A002477/M5386, A002450/M3914, A002452/M4733, A003462/M3463, A007583, A007658, A003463/M4209, A003464/M4425, A004023/M2114, A004061/M2620, A004062/M0861, A004063/M3836, A004064/M0744, A005808/M5032, A016123, A016125, A023000, A023001, A028491/M2643, A046053, A057171, A057172, A057173, A057175, A057177, A057178, A066443, A084740, 和 A084742Snyder, W. M. "分解重覆單位。" 美国数学月刊 89, 462-466, 1982 年。Sorli, R. "因式分解表。" http://www-staff.maths.uts.edu.au/~rons/fact/fact.htmUnderwood, P. "R49081 是質數!" 2022 年 3 月 21 日。 https://mersenneforum.org/showpost.php?p=602219&postcount=35Voznyy, M. 和 Budnyy, A. "新的 PRP 重覆單位 R(270343)。" 2007 年 7 月 15 日。 http://listserv.nodak.edu/cgi-bin/wa.exe?A2=ind0707&L=nmbrthry&T=0&P=1086Williams, H. C. 和 Dubner, H. "R1031 的素性。" 数学计算 47, 703-711, 1986 年。Williams, H. C. 和 Seah, E. "形式為 (a^n-1)/(a-1) 的一些質數。 数学计算 33, 1337-1342, 1979 年。Yates, S. "重覆單位的質數除數。" 趣味数学杂志 8, 33-38, 1975 年。Yates, S. 重覆單位和循環小数。 佛罗里达州德尔雷海滩:S. Yates, 1982 年。

引用為

Weisstein, Eric W. "重覆單位質數。" 來自 MathWorld--Wolfram 網路資源。 https://mathworld.net.cn/RepunitPrime.html

主题分类