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Número Compuesto

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Un número compuesto n es un entero positivo n1 que no es primo (es decir.e., que tiene factores distintos de 1 y de sí mismo). Los primeros números compuestos (a veces llamados «compuestos» para abreviar) son 4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, … (OEIS A002808), cuyas descomposiciones primos se resumen en la siguiente tabla. Nótese que el número 1 es un caso especial que no se considera ni compuesto ni primo.

3·73-7

n factorización de primos n factorización de la prima
4 20 2^25
6 2-3 21
8 2^3 22 2-11
9 3^2 24 2^3-3
10 2-5 25 5^2
12 2^23 26 2-13
14 2-7 27 3^3 15 3-5 28 2^27
16 2^42^4 30 2-3-5
18 2-3^2 32 2^5

El nésimo número compuesto c_n se puede generar utilizando el código de Wolfram Language

 Composite := FixedPoint + 1&, n]

La función generadora de Dirichlet de la función característica de los números compuestos c_n viene dada por

suma_(n=1)^(infty)()/(n^s) = suma_(n=1)^(infty)1/(c_n^s)
(1)
= 1/(4^s)+1/(6^s)+1/(8^s)+1/(9^s)+...
(2)
= zeta(s)-1-P(s),
(3)

donde zeta(s) es la función zeta de Riemann, P(s) es la función zeta de los primos, y es un corchete de Iverson.

Hay un número infinito de números compuestos.

El problema de los números compuestos pregunta si existen enteros positivos m y n tales que N=mn.

Un número compuesto C siempre puede escribirse como producto de al menos dos formas (ya que 1-C siempre es posible). Llama a estos dos productos

C=ab=cd,
(4)

entonces es obviamente el caso de que c|abc divide a ab). Set

c=mn,
(5)

donde m es la parte de c que divide a a, y n es la parte de c que divide a b. Entonces hay p y q tales que

a = mp
(6)
b = nq.
(7)

Resolver ab=cd para d da

d=(ab)/c=((mp)(nq))/(mn)=pq.
(8)

Se entonces se deduce que

S = a^2+b^2+c^2+d^2
(9)
= m^2p^2+n^2q^2+m^2n^2+p^2q^2
(10)
= (m^2+q^2)(n^2+p^2).
(11)

Por tanto, se deduce que a^2+b^2+c^2+d^2 ¡nunca es primo! De hecho, el resultado más general que

S=a^k+b^k+c^k+d^k
(12)

nunca es primo para k un entero =0 también se cumple (Honsberger 1991).

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