A számelmélet területén a Thabit-számok, Szábit-számok, Szábit ibn Kurra-számok vagy 321-számok olyan egész számok, melyek felírhatók alakban, ahol ntermészetes szám.
A 9. századi szábeus muszlim tudós, műfordító, matematikus, csillagász, asztrológus és történetíró Szábit ibn Kurra foglalkozott elsőként a 321-számokkal és barátságos számokkal való kapcsolatukkal.[1]
Tulajdonságok
A 3·2n−1 Szábit-szám kettes számrendszerbenn+2 számjegy hosszú, egy „10”-ből és n darab 1-esből áll.
Az első néhány Szábit-szám, ami egyben prímszám is (Thabit-prímek, Szábit-prímek vagy 321-prímek):
2, 5, 11, 23, 47, 191, 383, 6143, 786431, 51539607551, 824633720831, ... (A007505 sorozat az OEIS-ben)
2015. novemberi adat szerint 62 Szábit-prím ismeretes. A hozzájuk tartozó n értékek:[2][3][4]
Az n≥234760 értékekhez tartozó prímszámokat a 321 searchelosztott számítási projekt találta meg.[5] A legnagyobb ezek közül, a 3·211895718−1 3 580 969 számjegy hosszúságú és 2015 júniusában találták meg.
2008-ban a Primegrid vette át a Szábit-prímek keresésének feladatát.[6] Jelenleg is folyik a keresés, ami az összes ismert n ≥ 4235414 Szábit-prímet ők találták meg.[4] Keresik a 3·2n+1 alakú prímeket is, ezeket másodfajú Szábit-prímeknek vagy másodfajú 321-prímeknek nevezik (Thabit primes of the second kind / 321 primes of the second kind).
Amikor n és n−1 is (elsőfajú) Thabit-prímet ad, valamint is prímszám, a következő módon lehet barátságos számpárt előállítani:
és
Például n = 2-ből adódik a 11 Thabit-prím, n−1 = 1-ből pedig az 5 Thabit-prím, a harmadik kifejezés 71-et ad eredményül, ami szintén prím. Ekkor 22=4, ami megszorozva 5-tel, illetve 11-gyel a 220 és 284 barátságos számokat eredményezi, melyek osztóösszege egymást eredményezi.
A feltételeket kielégítő n számok közül csak hármat ismerünk, ezek a 2, 4 és 7, melyek n szerint a 11, 47 és 383 Thabit-prímeknek felelnek meg, n−1 szerint pedig az 5, 23 és 191 -nek, a harmadik tagok pedig rendre 71, 1151 és 73727. Az ezekből kiszámított barátságos számpárok pedig: (220, 284), (17296, 18416) és (9363584, 9437056).
Általánosítása
Ha b ≥ 2, akkor egy b alapú Szábit-szám egy (b+1) · bn − 1 alakú szám, ahol n természetes szám. Ugyanígy, ha b ≥ 2, akkor egy b alapú másodfajú Szábit-szám egy (b+1) · bn + 1 alakú szám, ahol n természetes szám.
A Williams-számok szintén a Szábit-számok általánosításai. Ha b ≥ 2, akkor egy b alapú Williams-szám egy (b−1) · bn − 1 alakú szám, ahol n természetes szám.[7] Ugyanígy, ha b ≥ 2, akkor egy b alapú másodfajú Williams-szám egy (b−1) · bn + 1 alakú szám, ahol n természetes szám.
Ha egy b alapú Szábit-szám prímszám, akkor b alapú Szábit-prím a neve. Hasonlóan, ha egy b alapú Williams-szám prímszám, akkor az egy b alapú Williams-prím.
Minden p prím egy p alapú elsőfajú Szábit-prím, valamint p+2 alapú elsőfajú Williams-prím, és ha p alapú másodfajú Williams-prím; ha pedig p ≥ 5, akkor pp−2 alapú másodfajú Szábit-prím is egyben.
Az a sejtés, hogy minden b ≥ 2 egész számhoz végtelen sok b alapú elsőfajú Szábit-prím, végtelen sok b alapú elsőfajú Williams-prím és végtelen sok b alapú másodfajú Williams-prím tartozik; továbbá minden b ≥ 2 egészre, ami nem kongruens 1 modulo 3, végtelen sok b alapú másodfajú Szábit-prím létezik (Ha b ≡ 1 (3), akkor minden b alapú másodfajú Szábit-szám osztható 3-mal és >3, hiszen b ≥ 2, ezért ilyen b alapokra nem léteznek másodfajú Szábit-prímek)
A másodfajú Szábit-prímek kitevője nem lehet kongruens 1-gyel modulo 3 (kivéve magát az 1-et), az elsőfajú Williams-prímek kitevője nem lehet kongruens 4-gyel modulo 6, és a másodfajú Williams-prímek kitevője nem lehet kongruens 1-gyel modulo 6 (magát az 1-et kivéve), mert a keletkező polinom felbontható. (Ha n ≡ 1 mod 3, akkor (b+1) · bn + 1 osztható b2 + b + 1-gyel; ha n ≡ 4 mod 6, akkor (b−1) · bn − 1 osztható b2 − b + 1-gyel; és ha n ≡ 1 mod 6, akkor (b−1) · bn + 1 osztható b2 − b + 1-gyel) Minden más esetben a b számhoz irreducibilis polinom tartozik, tehát ha a Bunyakovszkij-sejtés igaznak bizonyul, akkor végtelen sok olyan b alap van, hogy a hozzájuk tartozó számok (a feltételeknek eleget tevő fix n kitevőre) prímek. ((b+1) · bn − 1 irreducibilis minden n természetes számra, tehát ha a Bunyakovszkij-sejtés igaz, akkor végtelen sok olyan b alap van, amire (fix n kitevőre) prímszámot ad)
b
n számok, melyekre (b+1) · bn − 1 prím (b alapú elsőfajú Szábit-prím)
n számok, melyekre (b+1) · bn + 1 prím (b alapú másodfajú Szábit-prím)
n számok, melyekre (b−1) · bn − 1 prím (b alapú elsőfajú Williams-prím)
n számok, melyekre (b−1) · bn + 1 prím (b alapú másodfajú Williams-prím)
↑Rashed, Roshdi. The development of Arabic mathematics: between arithmetic and algebra.. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Academic Publishers, 277. o. (1994). ISBN 0-7923-2565-6