以基数 为底的强伪素数是一个 奇 合数
且满足
(其中
为 奇数),满足以下条件之一:
(1)
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或
(2)
|
对于某些 , 1, ...,
(Riesel 1994, p. 91)。 请注意,Guy(1994, p. 27)将强伪素数的定义限制为仅满足条件 (1) 的那些。
这个定义的动机是费马伪素数 以基数
为底满足
(3)
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但是由于 是 奇数,它可以写成
,并且
(4)
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如果 是 素数,它必须 整除 至少一个 因子,但不能同时 整除 两者,因为它会 整除 它们的差
(5)
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因此,
(6)
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所以写成 以得到
(7)
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如果 整除 这些 因子 中的恰好一个,但它是 合数,那么它是一个强伪素数。一个 合数 对于小于它自身的所有基数中的至多 1/4 是强伪素数(Monier 1980,Rabin 1980)。强伪素数为 Miller 素性测试 和 Rabin-Miller 强伪素性测试 提供了基础。
以基数 为底的强伪素数也是以基数
为底的 欧拉伪素数 (Pomerance 等人,1980)。强伪素数包括一些 欧拉伪素数、费马伪素数 和 卡迈克尔数。
下表列出了对于一些小基数的前几个伪素数。
OEIS | ||
2 | A001262 | 2047, 3277, 4033, 4681, 8321, ... |
3 | A020229 | 121, 703, 1891, 3281, 8401, 8911, ... |
4 | A020230 | 341, 1387, 2047, 3277, 4033, 4371, ... |
5 | A020231 | 781, 1541, 5461, 5611, 7813, ... |
6 | A020232 | 217, 481, 1111, 1261, 2701, ... |
7 | A020233 | 25, 325, 703, 2101, 2353, 4525, ... |
8 | A020234 | 9, 65, 481, 511, 1417, 2047, ... |
9 | A020235 | 91, 121, 671, 703, 1541, 1729, ... |
小于 ,
, ... 的强 2-伪素数的数量分别为 0、5、16、46、162、...(OEIS A055552)。请注意,Guy(1994, p. 27)的定义仅给出了子集 2047、4681、15841、42799、52633、90751、...,其计数与 Guy 表中的计数不一致。
对于 =2、3、5 的强 k-伪素数测试正确识别了小于
的所有 素数,仅有 13 个例外,如果添加 7,则小于
的唯一例外是 3215031751。Jaeschke (1993) 表明,对于小于
的基数 2、3 和 5,只有 101 个强伪素数,如果添加 7,则有 9 个,如果添加 11,则没有。此外,基数 2、13、23 和 1662803 在高达
的范围内没有例外。
如果 是 合数,那么存在一个基数,使得
不是强伪素数。因此,没有“强卡迈克尔数”。设
表示以所有前 k 个 素数 为基数的最小强伪素数(即,对于基数小于或等于第 k 个素数
的 Rabin-Miller 强伪素性测试 失败的最小 奇数)。Jaeschke (1993) 计算了
从
到 8,并给出了
到 11 的上限。
(8)
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(9)
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(11)
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(13)
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(18)
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(OEIS A014233),其中 ,
, 和
的界限由 Zhang 和 Tang(2003)确定。一个七步测试,利用这些结果的旧界限(Riesel 1994),允许测试所有小于
的数字。
张 (2001, 2002, 2005, 2006, 2007) 推测
(19)
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(30)
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Baillie-PSW 素性测试 是一种基于强伪素数和 Lucas 伪素数 组合的测试,由 Pomerance 等人提出。(Pomerance 等人,1980;Pomerance,1984)。