Как находят совершенные числа Какие алгоритмы используют современники для нахождения совершенных чисел

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Совершенное число — это положительное целое число, которое равно сумме своих делителей, не считая самого себя. Например, 6 является совершенным числом, поскольку его делители 1, 2 и 3, а 1 + 2 + 3 = 6.

Для нахождения совершенных чисел ученые используют несколько методов и алгоритмов:

1. Формула Эвклида:

Наиболее известный способ нахождения совершенных чисел связан с числами Мерсенна. Если ( p ) — это простое число, то число ( 2^{p-1} \times (2^p - 1) ) является совершенным, если ( 2^p - 1 ) также является простым (числом Мерсенна). Например:

Для ( p = 2 ): ( 2^{2-1} \times (2^2 - 1) = 2 \times 3 = 6 )Для ( p = 3 ): ( 2^{3-1} \times (2^3 - 1) = 4 \times 7 = 28 )2. Поиск простых чисел Мерсенна:

Для поиска новых совершенных чисел, прежде всего, необходимо находить простые числа Мерсенна. Обычно это делают с помощью:

Сетки Эратосфена: эффективный способ нахождения всех простых чисел до заданного предела.Современные алгоритмы проверки простоты: такие как тест ЛUCAS-LEHMER, специально разработанный для проверки простоты чисел Мерсенна.3. Компьютерные алгоритмы и распределенные вычисления:

С помощью компьютерных программ и распределенных вычислительных систем, таких как GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search), исследователи продолжают искать новые числа Мерсенна и, следовательно, новые совершенные числа.

4. Методы теории чисел:

Современные методы, использующие теорию чисел, такие как различные тесты на делимость, могут быть применены для анализа кандидатов на совершенные числа и поиска новых свойств.

5. Анализ через функции делителей:

Изучение функции делителей и их свойств может также помочь в понимании распределения совершенных чисел, хотя это более теоретический подход.

На данный момент все известные совершенные числа (согласно формуле Эвклида) соответствуют числам Мерсенна, и все они четные. Неизвестно, существуют ли нечетные совершенные числа, и это остается одной из нерешенных проблем в математике.