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Prueba de los primos infinitos en la forma $10^{\lceil k \log_{10}(n) \rceil }+n^{k-1}$

Dejemos que $k$ sea cualquier número entero positivo entonces cómo demostrar que la secuencia $$Q_k=10^{\lceil k \log_{10}(n) \rceil }+n^{k-1}$$ ¿Contiene infinitos primos?

Parece que porque si se miran algunos valores pequeños de $k$ podemos pensar en una infinidad de primos $$Q_2=\{11,12,13,104,105,106,107,108,109,1010,1011,1012,1013 \cdots \}$$ $$Q_3=\{11,14,109,116,1025,10251036,1049,1064,1081,10100 ,111331 \cdots\}$$

¿Es esto cierto? Si es falso, ¿cuántos términos son primos en el general $Q_n$ ¿secuencia?


De dónde viene esto: Consideremos la secuencia de números formada al concatenar (manteniendo uno al lado del otro) $n$ y $n^k$ . Para $k=2$ . Los números serían $11 ,24,39,416,525,636 ,749,864 \cdots$ Que formen una secuencia $s(n,k)$ . Así, $$s(n,2)= \{ 11 ,24,39,416,525,636 ,749,864 \cdots \}$$
Asimismo, $$s(n,3)=\{11,28,327,464,5125 \cdots \}$$ Podemos ver fácilmente que $$s(n,k)=n \cdot 10^{\lceil k \log(n) \rceil }+n^k$$ La secuencia en cuestión $Q_k$ es sólo $$Q_k= \frac{s(n,k)}{n}$$

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Adam Kahtava Puntos 383

El exponente $\lceil k\log_{10}n\rceil$ es constante para grandes tramos de $n$ Así que la pregunta se puede reformular:

Para cada número entero $k>0$ ¿hay infinitos enteros $e$ con al menos un primo $10^e+n^{k-1}$ con $10^{e/k}\le n<10^{(e+1)/k}$ ?

Para $k=1$ esto es

¿Hay infinitos enteros $e$ con $10^e+1$ ¿Primero?

lo cual es probablemente falso (se trata de primos de Fermat generalizados de base 10, por lo que $e$ debe ser una potencia de 2 y el número esperado de primos es sólo 2, 11 y 101). Para $k=2$ esto es

¿Hay infinitos enteros $e$ con al menos un primo $10^e+n$ con $10^{e/2}\le n<10^{(e+1)/2}$ ?

lo cual es cierto bajo resultados más fuertes que los conocidos actualmente sobre vacíos primos.

Para los más grandes $k$ esto es seguramente desconocido, ya que requiere encontrar primos en polinomios cuadráticos o superiores.

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