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Nombre composite

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Un nombre composite n est un entier positif n1 qui n’est pas premier (c’est-à-dire.e., qui a des facteurs autres que 1 et lui-même). Les premiers nombres composites (parfois appelés  » composites  » en abrégé) sont 4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, …. (OEIS A002808), dont les décompositions premières sont résumées dans le tableau suivant. Notons que le nombre 1 est un cas particulier qui est considéré comme n’étant ni composite ni premier.

2-5

n facturation des nombres premiers
.nn
facturation primaire
4 2^2 20 2^25
6 2-3 21 3-7
8 2^3 22 2-11
9 3^2 24 2^3-3
10 25 5^2
d’autres… 12 2^23 26 2·132-13
14 2-7 27 3^3
15 3-5 28 2^27
16 2^4 30 2-3-5
18 2-3^2 32 2^5

Le ne nombre composite c_n peut être généré à l’aide du code Wolfram Language

 Composite := FixedPoint + 1&, n]

La fonction génératrice de Dirichlet de la fonction caractéristique des nombres composés c_n est donnée par

somme_(n=1)^(infty)()/(n^s) =
.sum_(n=1)^(infty)1/(c_n^s)somme_(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)

zeta(s) est la fonction zêta de Riemann, P(s) est la fonction zêta première, et est un crochet d’Iverson.

Il existe une infinité de nombres composés.

Le problème des nombres composés demande s’il existe des entiers positifs m et n tels que N=mn.

Un nombre composite C peut toujours s’écrire comme un produit d’au moins deux façons (puisque 1-C est toujours possible). Appelons ces deux produits

C=ab=cd,
(4)

alors il est évidemment le cas que c|abc divise ab). Ensemble

c=mn,
(5)

m est la partie de c qui divise a, et n est la partie de c qui divise b. Il existe alors p et q tels que

.

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

Résolvant ab=cd pour d donne

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

Il s’ensuit que suit alors 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)

Il s’ensuit donc que a^2+b^2+c^2+d^2 n’est jamais premier ! En effet, le résultat plus général que

.

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

n’est jamais premier pour k un entier =0 est également valable (Honsberger 1991).

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