Число Вудала
В теорії чисел число Вудала (Wn ) — будь-яке натуральне число виду
W
n
=
n
⋅ ⋅ -->
2
n
− − -->
1
{\displaystyle W_{n}=n\cdot 2^{n}-1}
для деякого натурального n . Кілька перших чисел Вудала:
1, 7, 23, 63, 159, 383, 895, … послідовність A003261 в OEIS .
Історія
Числа Вудала були вперше вивчені Аланом Дж. Канінґемом [en] і Г. Дж. Вудалом [en] 1917 року, натхнені ранішими дослідженнями Джеймсом Калленом [en] подібним чином визначених чисел Каллена . Числа Вудала дивним чином виявилися в теоремі Гудштейна .
Прості числа Вудала
Числа Вудала, які є простими числами , називаються простими числами Вудала . Кілька перших показників n , для яких відповідні числа Вудала W n прості:
2, 3, 6, 30, 75, 81, 115, 123, 249, 362, 384, … послідовність A002234 в OEIS .
Самі ж прості числа Вудала утворюють послідовність:
7, 23, 383, 32212254719, … послідовність A050918 з Онлайн енциклопедії послідовностей цілих чисел , OEIS .
1976 року Крістофер Гулі [en] показав, що майже всі числа Каллена складені . Доведення Крістофера Гулі переробив математик Хіромі Суяма щоб показати, що воно правильне для будь-якої послідовності чисел
n
⋅ ⋅ -->
2
n
+
a
+
b
{\displaystyle n\cdot 2^{n+a}+b}
, де a і b - цілі числа, і частково також для чисел Вудала. Припускають, що існує нескінченно багато простих чисел Вудала. Станом на жовтень 2018 року найбільше відоме просте число Вудала —
17016602
⋅ ⋅ -->
2
17016602
− − -->
1
{\displaystyle 17016602\cdot 2^{17016602}-1}
.[ 1] Воно має 5122515 цифр і знайдене Дієго Бертолотті (Diego Bertolotti) 2018 року в проєкті розподілених обчислень PrimeGrid [ 2] .
Властивості подільності
Подібно до чисел Каллена, числа Вудала мають багато властивостей подільності. Наприклад, якщо p просте число, p ділить
W
(
p
+
1
)
/
2
{\displaystyle W_{(p+1)/2}}
якщо символ Якобі
(
2
p
)
{\displaystyle \left({\frac {2}{p}}\right)}
дорівнює +1 і
W
(
3
p
− − -->
1
)
/
2
{\displaystyle W_{(3p-1)/2}}
якщо символ Якобі
(
2
p
)
{\displaystyle \left({\frac {2}{p}}\right)}
дорівнює -1.[джерело? ]
Узагальнення
Узагальнене число Вудала визначається як число виду
n
⋅ ⋅ -->
b
n
− − -->
1
{\displaystyle n\cdot b^{n}-1}
, де n +2>b . Якщо просте число можна записати в такому вигляді, його називають узагальненим простим числом Вудала .
Найменше n для якого n × b n − 1 є простим[ 3]
3, 2, 1, 1, 8, 1, 2, 1, 10, 2, 2, 1, 2, 1, 2, 167, 2, 1, 12, 1, 2, 2, 29028, 1, 2, 3, 10, 2, 26850, 1, 8, 1, 42, 2, 6, 2, 24, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 140, 1, 2, 2, 22, 2, 8, 1, 2064, 2, 468, 6, 2, 1, 362, 1, 2, 2, 6, 3, 26, 1, 2, 3, 20, 1, 2, 1, 28, 2, 38, 5, 3024, 1, 2, 81, 858, 1, 2, 3, 2, 8, 60, 1, 2, 2, 10, 5, 2, 7, 182, 1, 17782, 3, … послідовність A240235 з Онлайн енциклопедії послідовностей цілих чисел , OEIS
b
значення n для якого n × b n — 1 є простим (ці n перевірені до 350000)
послідовністьOEIS
1
3, 4, 6, 8, 12, 14, 18, 20, 24, 30, 32, 38, 42, 44, 48, 54, 60, 62, 68, 72, 74, 80, 84, 90, 98, 102, 104, 108, 110, 114, 128, 132, 138, 140, 150, 152, 158, 164, 168, 174, 180, 182, 192, 194, 198, 200, 212, 224, 228, 230, 234, 240, 242, 252, 258, 264, 270, 272, 278, 282, 284, 294, … (всі прості плюс 1)
A008864
2
2, 3, 6, 30, 75, 81, 115, 123, 249, 362, 384, 462, 512, 751, 822, 5312, 7755, 9531, 12379, 15822, 18885, 22971, 23005, 98726, 143018, 151023, 667071, 1195203, 1268979, 1467763, 2013992, 2367906, 3752948, …
A002234
3
1, 2, 6, 10, 18, 40, 46, 86, 118, 170, 1172, 1698, 1810, 2268, 4338, 18362, 72662, 88392, 94110, 161538, 168660, 292340, 401208, 560750, 1035092, …
A006553
4
1, 2, 3, 5, 8, 14, 23, 63, 107, 132, 428, 530, 1137, 1973, 2000, 7064, 20747, 79574, 113570, 293912, …, 1993191, …
A086661
5
8, 14, 42, 384, 564, 4256, 6368, 21132, 27180, 96584, 349656, 545082, …
A059676
6
1, 2, 3, 19, 20, 24, 34, 77, 107, 114, 122, 165, 530, 1999, 4359, 11842, 12059, 13802, 22855, 41679, 58185, 145359, 249987, …
A059675
7
2, 18, 68, 84, 3812, 14838, 51582, …
A242200
8
1, 2, 7, 12, 25, 44, 219, 252, 507, 1155, 2259, 2972, 4584, 12422, 13905, 75606, …
A242201
9
10, 58, 264, 1568, 4198, 24500, …
A242202
10
2, 3, 8, 11, 15, 39, 60, 72, 77, 117, 183, 252, 396, 1745, 2843, 4665, 5364, …
A059671
11
2, 8, 252, 1184, 1308, …
A299374
12
1, 6, 43, 175, 821, 910, 1157, 13748, 27032, 71761, 229918, …
A299375
13
2, 6, 563528, …
A299376
14
1, 3, 7, 98, 104, 128, 180, 834, 1633, 8000, 28538, 46605, 131941, 147684, 433734, …
A299377
15
2, 10, 14, 2312, 16718, 26906, 27512, 41260, 45432, 162454, 217606, …
A299378
16
167, 189, 639, …
A299379
17
2, 18, 20, 38, 68, 3122, 3488, 39500, …
A299380
18
1, 2, 6, 8, 10, 28, 30, 39, 45, 112, 348, 380, 458, 585, 17559, 38751, 43346, 46984, 92711, …
A299381
19
12, 410, 33890, 91850, 146478, 189620, 280524, …
A299382
20
1, 18, 44, 60, 80, 123, 429, 1166, 2065, 8774, 35340, 42968, 50312, 210129, …
A299383
21
2, 18, 200, 282, 294, 1174, 2492, 4348, …
22
2, 5, 140, 158, 263, 795, 992, 341351, …
23
29028, …
24
1, 2, 5, 12, 124, 1483, 22075, 29673, 64593, …
25
2, 68, 104, 450, …
26
3, 8, 79, 132, 243, 373, 720, 1818, 11904, 134778, …
27
10, 18, 20, 2420, 6638, 11368, 14040, 103444, …
28
2, 5, 6, 12, 20, 47, 71, 624, 1149, 2399, 8048, 30650, 39161, …
29
26850, 237438, 272970, …
30
1, 63, 331, 366, 1461, 3493, 4002, 5940, 13572, 34992, 182461, 201038, …
Станом на жовтень 2018, найбільше відоме узагальнене просте число Вудала дорівнює 17016602 × 217016602 − 1.
Примітки
Див. також
Література
Guy, Richard K. (2004), Unsolved Problems in Number Theory (вид. 3rd), New York: Springer Verlag , с. section B20, ISBN 0-387-20860-7
Keller, Wilfrid (1995), New Cullen Primes (PDF) , Mathematics of Computation [en] , 64 (212): 1733—1741
Caldwell, Chris, The Top Twenty: Woodall Primes , The Prime Pages [en] , процитовано 29 грудня 2007
Посилання