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Numero composto

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Un numero composto n è un numero intero positivo n1 che non è primo (cioè.e., che ha fattori diversi da 1 e se stesso). I primi numeri composti (a volte chiamati “composti” in breve) sono 4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, … (OEIS A002808), le cui decomposizioni dei primi sono riassunte nella seguente tabella. Si noti che il numero 1 è un caso speciale che non è considerato né composito né primo.

n fattorizzazione dei primi n fattorizzazione dei primi
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 2-5 25 5^2
12 2^23 26 2-13
14 2-7 27 3^3
15 3-5 28 2^27
16 2^4 30 2-3-5
18 2-3^2 32 2^5

Il nsimo numero composto c_n può essere generato utilizzando il codice del Wolfram Language

 Composite := FixedPoint + 1&, n]

La funzione generatrice di Dirichlet della caratteristica dei numeri composti c_n è data da

sum_(n=1)^(infty)()/(n^s) = sum_(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)

dove zeta(s) è la funzione zeta di Riemann, P(s) è la funzione zeta prima, e è una parentesi di Iverson.

Ci sono un numero infinito di numeri composti.

Il problema dei numeri composti chiede se esistono numeri interi positivi m e n tali che N=mn.

Un numero composto C può sempre essere scritto come prodotto in almeno due modi (poiché 1-C è sempre possibile). Chiama questi due prodotti

C=ab=cd,
(4)

quindi è ovviamente il caso che c|abc divide ab). Set

c=mn,
(5)

dove m è la parte di c che divide a, e n è la parte di c che divide b. Allora ci sono p e q tali che

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

Solvendo ab=cd per d

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

Si segue che

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)

Segue quindi che a^2+b^2+c^2+d^2 non è mai primo! Infatti, il risultato più generale che

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

non è mai primo per k un intero =0 vale anche (Honsberger 1991).

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