Приглашение в теорию чисел - страница 36

Шрифт
Интервал

стр.

Имеется другой подход, эффективный для не слишком больших чисел N. Возьмем а = 2. Американские математики Пуль и Лемер нашли с помощью ЭВМ все значения чисел N ≤ 100 000, исключительные в том смысле, что выполняется сравнение

2>N-1 ≡ 1 (mod N), (8.4.3)

но число N является составным. Такие числа N иногда называют псевдопростыми. Для каждого из этих чисел N были указаны также наибольшие простые множители.

С помощью таблиц Пуля и Лемера можно определить простоту любого числа N ^ 100 000 000. Сначала проверяется выполнимость сравнения (8.4.3). Если это сравнение не выполняется, то число N — составное. Если же это сравнение выполняется и число N есть в таблицах, то оно также составное, и мы можем прочесть в таблицах его простой множитель. И наконец, если сравнение (8.4.3) выполняется и числа N нет в таблицах, то оно простое.

Наименьшим составным числом, удовлетворяющим сравнению (8.4.3), является

N = 341 = 11 • 31.

В пределах 1000 существуют еще два таких числа,

а именно:

N = 561= 3 • 11 • 17,

N = 645 = 3 • 5 • 43.

Число 561 является замечательным, так как соответствующее сравнение (8.4.1) выполняется для каждого целого числа а, взаимно простого с числом N. Мы называем такие особые числа числами, имеющими свойство Ферма. По таким числам в последнее время было проведено огромное количество исследований.

РЕШЕНИЯ ИЗБРАННЫХ ЗАДАЧ

Система задач 1.3.

Ответы для обеих задач можно найти в табл. 3 на стр. 61.


Система задач 1.4.

1. Предположим, что верно соотношение

T>n>-1 = 1/2 (n-1) n.

Можно проверить его для n= 2, 3, 4. Из рис. 4 видно, что Т>n получается из T>n>-1 прибавлением числа n, поэтому

Т>n= Т>n-1n = 1/2 n (n + 1).

2. Из рис. 5 видно, что для того, чтобы получить Р>n, нужно прибавить к Р>n>-1 число

1 +3 (n — 1) = Зn — 2.

Если мы уже знаем, что

P>n>-1 = 1/2 (3 (n — 1)>2 — (n — 1))

(это справедливо для п = 2, 3, 4, в соответствии с последовательностью (1.4.3)), то отсюда следует, что

Р>n = P>n>-1 + 3n — 2 = 1/2 (Зn>2n).

3. Мы можем получить nk-угольное число из (n — 1) — го, прибавив к нему

(k — 2) (n — 1) + 1

и выводя формулу таким же способом, как и в задаче 2. Задачи 2 и 3 могут быть решены иначе: делением точек на треугольники, как указано на рис. 5, и использованием формулы для Т>n. Проведите это доказательство во всех деталях.


Система задач 1.5.

1. Например, квадрат

>16  3  2 13

> 9  6  7 12

> 5 10 11  8

> 4 15 14  1

полученный перестановкой второй и третьей строк квадрата Дюрера, также является магическим. Менее тривиальным является квадрат

>16  4  1 13

> 9  5  8 12

> 6 10 11  7

> 3 15 14  2

2. Так как числа в квадрате 4 × 4 не превышают 16, возможны лишь два года, 1515 и 1516. Первый, очевидно, исключается, во втором случае построить квадрат оказывается невозможным.


Система задач 2.1.

2. 1979.

3. Числа от 114 до 126 все составные.


Система задач 2.3.

1. n = 3, 5, 15, 17,51,85

2. Имеем

360°/51 = 6 360°/17 — 360°/3.

3. Количество различных произведений чисел Ферма (от одного до пяти чисел в одном произведении) равно

5 + 10 + 10 + 5 + 1 = 31.

Таково количество чисел, для которых могут быть построены многоугольники. Наибольшим значением является

n = 3 • 5 • 17 • 257 • 65537 = 4 294 967 295.


Система задач 2.4.

1. В каждой из первых десяти сотен имеется соответственно 24, 20, 16, 16, 17, 14, 16, 14, 15, 14 простых чисел.

2. Существует 11 таких простых чисел.


Система задач 3.1.

1. 120 = 2>3 • 3 • 5; 365 = 5 • 73; 1970 = 2 • 5 • 197.

3. 360 = 2 • 2 • 90 = 2 • 6 • 30 = 2 • 10 • 18 = 6 • 6 • 10.


Система задач 3.2.

1. Простое число имеет два делителя; р— степень простого числа, имеет а + 1 делитель.

2. τ(60) = 12, τ(366) = 8, τ(1970) = 8.

3. Наибольшим количеством делителей у числа, не превосходящего 100, является 12. Такое количество делителей имеют числа 72, 84, 90, 96.


Система задач 3 3.

1. 24; 48; 60; 10080.

2. 192; 180; 45360.

3. 24 и 36.

4. Пусть число делителей равно rs, где r и s — простые числа. Тогда

np>rs>-1 или n = p>r>-1q>s>-1,

где р и q — простые числа.


Система задач 3.4.

1. 8 128 и 33550 336.


Система задач 4.1.

1. а) D(360, 1970) = 10; б) D(30, 365) = 5.

2. Предположим, что √2 — рациональное число, т. е. √2 = a/


стр.

Похожие книги