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Lo raro son los números primos $p$ tal que $p$ divide la suma de todos los números primos menos de $p$?

Esto es sólo por diversión! El título lo dice todo. Probablemente es una pregunta muy difícil.

Hasta el $40,000^{th}$ primer $(479909)$, lo he encontrado sólo $5$, $71$ y $369119$ con esta propiedad. Alguien con mejor hardware que me podría tener mejor suerte!

Edit: Sivaram Ambikasaran que se ha comprobado que estos son los únicos a a $10^8$, es decir, hasta el $5761455^{th}$ prime (ver los comentarios).

(Aquí es una muy ingenuo heurístico: si suponemos que la suma de $S_n$ de los primos de menos de $p_n$ distribuidos en forma aleatoria mod $p_n$, será divisible por $p_n$ con una probabilidad de $1/p_n$. Por lo tanto la función de $f$ dada por

$$f(n) = \begin{cases} 1, & \text{ if } p_n \mid S_n, \\ 0, &\text{ otherwise.} \end{cases}$$

debe tener el valor esperado $1/p_n$, y por lo tanto, me gustaría esperar la serie $\displaystyle\sum_{n\geq 1}f(n)$ a divergir muy lentamente, como la suma de los recíprocos de los números primos, que es aproximadamente de $\log \log n$... pero, de nuevo, tal argumento es más o menos inútiles.)

Saludos!

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Matthew Scouten Puntos 2518

El ingenuo heurística no es tan ingenuo, aunque tal vez no es del todo cierto. Aquí es un gráfico de $S_n \mod p_n$ frente al $p_n$ para los primeros 2000 números primos.

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Parece bastante al azar, excepto por la parte de alrededor de 10000 a 15000 que muestra un patrón interesante. Un vistazo más de cerca en otros lugares revela patrones similares en otros lugares, por ejemplo, aquí es de 90000 a 104000:

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¿Alguien puede explicar este efecto?

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Matthew Scouten Puntos 2518

El siguiente es 415074643. Al parecer, ese es el más grande conocido. Ver https://oeis.org/A007506

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