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Problema relacionado con los números primos y secuencias

Demostrar/Desmentir que existen enteros positivos $a$ $N$ de manera tal que la secuencia de $\overline{N}, \overline{aN}, \overline{aaN}, \overline{aaaN}, \ldots$ contiene una infinidad de números primos.

($\overline{xy}$ se refiere a la concatenación de los dígitos de $x$$y$)


Este problema se produce alrededor de matemáticas de chat. Corrimos algunos programas de computadora uso de Miller-Rabin primalidad de prueba en Python y tenemos algunas secuencias que parecía tener los números primos (tales como $a=2$, $N=3$), y otros que fácilmente podríamos mod-bash para ver sólo tiene un número finito de números primos (tales como $a=5$, $N=37$).

No pudimos determinar si se estaría en el caso de que hay un número finito de números primos, o si $a=5$, $N=37$ fue una excepción.


EDIT: Después de un poco más de pensamiento, hemos comenzado a considerar qué tipo de condiciones, sería suficiente para este tipo de secuencia para que contenga sólo un número finito de números primos.

Hay algunos obvios como $N$ par o divisible por $5$, así como el $p \mid a, N$ para los impares primos $p$. Sin embargo, estos no cubren el ejemplo de $a=5$, $N=37$.

Hay más condiciones suficientes?

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Rémy Bourgoin Puntos 859

He aquí otra formulación: No $a\frac{10^{nd}-1}{10^d-1}+b,n\in \mathbb N$ contienen una infinidad de números primos?

Esto se parece mucho a los primos de Mersenne, excepto la base de $10$ en lugar de $2$. Ya que nadie sabe si existen infinitos números primos de Mersenne, me gustaría esperar que esto es muy difícil de probar, de cualquier manera.

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