59,2K подписчиков

Неприкосновенные числа 2 и 5. Какие есть еще?

1,5K прочитали

Приветствую Вас, уважаемые Читатели! Сегодня хочу рассказать Вам еще об одном интересном виде чисел, называемых неприкасаемыми. Первое упоминание о них содержится в трудах арабского математика Абу Мансура аль-Багдади, жившего в начале 11 века н.э.. Впрочем, им была замечена неприкосновенность всего лишь двух чисел: 2 и 5. Поехали!

Аликвотные дроби впервые использовали в древнем Египте. Они представляли собой исключительно дроби вида 1/n.  Источник: http://www.runasimi.net/imgF/tombOfSennefer-1.jpg
Аликвотные дроби впервые использовали в древнем Египте. Они представляли собой исключительно дроби вида 1/n. Источник: http://www.runasimi.net/imgF/tombOfSennefer-1.jpg

Первое, с чем надо познакомиться, - это понятие аликвотной суммы для числа N (функции дивизоров), которая равняется сумме всех его делителей. Вот пример для понимания:

Аликвотная сумма сильно "прыгает" как только встречает на своём пути простые числа
Аликвотная сумма сильно "прыгает" как только встречает на своём пути простые числа

Оказывается, что существуют числа, которые никогда не смогут появиться в третьей строке нашей таблицы, т.е. они сами не могут быть аликвотной суммой никакого числа. Такие числа и называются неприкосновенными. Список таких чисел содержится в последовательности А005114:

2, 5, 52, 88, 96, 120, 124, 146, 162, 188, 206, 210, 216, 238, 246, 248, 262, 268, 276, 288, 290, 292, 304, 306, 322, 324...

Обратите внимание, что все числа в списке четные, и этому есть простое объяснение. Согласно бинарной проблеме Гольдбаха (еще не решенной, но показанной для огромных чисел) каждое чётное число, большее 2, можно представить в виде суммы двух простых p и q. Таким образом, любое нечетное число можно представить в виде p+q+1, что сразу же выбрасывает его из класса неприкасаемых. Число 5 оказывается единственным нечетным представителем этого класса.

РАспределение остатков для неприкасаемых чисел до 10000. Например, 43456 неприкасаемых чисел делятся на 8, а 38019  дают при делении остаток 6.
РАспределение остатков для неприкасаемых чисел до 10000. Например, 43456 неприкасаемых чисел делятся на 8, а 38019 дают при делении остаток 6.

Как часто встречаются такие числа? Эрдешом доказано, что их бесконечное количество, а асимптотическая плотность (частота встречаемости в бесконечно длинном ряду натуральных чисел) равна 0,06 + o(x) (ссылка на статью). Спасибо за внимание!

  • Читайте про задачу с американского ЕГЭ, которую рекомендуют решать только на калькуляторе .
  • TELEGRAM и Facebook - там я публикую не только интересные статьи, но и математический юмор и многое другое.