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Un número finito Supremo de los números Primos?

Un reto en codegolf.stackexchange es encontrar el mayor "supremo" prime: http://codegolf.stackexchange.com/questions/35441/find-the-largest-prime-whose-length-sum-and-product-is-prime

Un supremo prime tiene las siguientes propiedades:

  • el número es primo
  • el número de dígitos es el primer
  • la suma de los dígitos es un número primo
  • el producto de los dígitos es un número primo

Hay un número finito de "supremo" de los números primos? Hay infinitamente muchos? En la actualidad el más alto encontrado es ~$10^{72227}$

8voto

CheekyBroad Puntos 1

Esta no es una respuesta, sólo un poco demasiado largo para un comentario. Yo no se escribir el código para encontrar supremo de los números primos, pero creo que es simple.

Todos supremo de los números primos $x$ son de la forma:

$$x = \sum_{k=0}^n 10^k + 10^w\times(p-1) = \frac{10^{n+1} - 1}{9} + 10^w\times(p-1) \tag{1}$$

donde $p$ es un número primo, y $0\le w \le n$. Por lo tanto, sólo se necesita explorar diferentes de tres parámetros: $n,w,p$. Por otra parte, se puede restringir la búsqueda a fin de que $n + p$ (suma de dígitos) y $n + 1$ (número de dígitos) son números primos (ver comentarios). La definición de $q = n +1$, tenemos que buscar los pares de números primos $p,q$ tal que $p + q - 1$ es también un número primo (ver comentarios). Después de haber encontrado un par, la búsqueda de una $w$ en el rango $0\le w\le q - 1$ tal que $x$ en (1) es primo.

Solo para aclarar (hubo un poco de confusión en los comentarios), tenga en cuenta que un $x$ de la forma (1) no puede ser una suprema prime; de hecho, todavía necesitamos saber que $x$ sí es primo.

7voto

Matthew Scouten Puntos 2518

De forma heurística, un random $n$-número de dígitos tiene probabilidad de aproximadamente el $c/n$ de los primos, donde $c$ es una constante positiva. Desde $p$ $3$ o $5$ o $7$ e hay $n$ posibles ubicaciones para ello, hay $3n$ $n$-dígitos de los candidatos. Por lo que el número esperado de números primos de esta forma, entre el $n$-dígitos de los candidatos debe ser aproximadamente constante. Esto indicaría que debería ser infinitamente muchos supremo de los números primos. Por supuesto que no es una prueba. Sería muy sorprendente si esto podría ser probado.

6voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

Sólo algunos extendida sugerencias:

Los números son necesariamente de la forma $N=\frac{10^n-1}9+a10^k$ $0\le k<n$ $a+1$ prime (es decir,$a\in\{1,2,4,6\}$) para cumplir el criterio. Por supuesto, $n$ debe ser el primer para encontrar la longitud de criterio. Luego, la suma de dígitos es $n+a$, lo que descarta $a=1$, excepto para los casos pequeños.

Si $a=2$ debemos tener $n\equiv -1\pmod 6$. A continuación,$N\equiv n-k \pmod 3$, por lo que necesitamos $k\not\equiv -1\pmod 3 $. También , $\frac{10^n-1}9\equiv 2\pmod 7$, ${}\equiv 9\pmod {13}$, ${}\equiv 11\pmod{37}$, lo que descarta otra fracción $\frac 17$, $\frac 1{13}$, $\frac1{37}$, respectivamente, de la posible $k$ valores.

Del mismo modo, si $a=4$ debemos tener $n\equiv 1\pmod 6$. A continuación,$N\equiv n+k\pmod 3$, por lo que necesitamos $k\not\equiv -1\pmod 3$ nuevo. La argumentación con los números primos $7,13,37$ dividiendo $111111$ se aplica así en una manera similar.

De manera más general, para cualquier (pequeño) prime $p>5$, podemos obtener las restricciones para $n,k\pmod{p-1}$. Esto hace que sea fácil construir $N$ que no tiene ningún pequeños primos divisores (y, por supuesto, cumple con la suma, el producto y la longitud de criterio). Todavía hay un largo camino por recorrer para hacer de $N$ prime, por supuesto.

De forma heurística, la posibilidad de $N$ prime es $\sim \frac1n$; y puesto que se $\sim n$ opciones para $k$, sería de esperar un determinado más o menos constante de la cantidad de la suma de los números primos por $n$ ...

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