卡伦数

✍ dations ◷ 2025-08-04 14:46:14 #整数数列,数学中未解决的问题

卡伦数是形式如 n × 2 n + 1 {\displaystyle n\times 2^{n}+1} (写作 C n {\displaystyle C_{n}} )的自然数。

若质数 p = 8 k 3 = 2 n 1 {\displaystyle p=8k-3=2n-1} C n {\displaystyle C_{n}} 能被 p {\displaystyle p} 整除。根据费马小定理,若p是奇质数, p {\displaystyle p} 能整除 C m ( k ) {\displaystyle C_{m(k)}} 对于 m ( k ) = ( 2 k k ) ( p 1 ) k {\displaystyle m(k)=(2^{k}-k)(p-1)-k} (对于 k > 0 {\displaystyle k>0} )。

广义卡伦数有时定义为 n × b n + 1 {\displaystyle n\times b^{n}+1} 而且 n + 2 > b {\displaystyle n+2>b} 。胡道尔数有时称为第二种卡伦数。

1905年,詹姆士·卡伦首先研究它。

1958年Raphael M. Robinson核实 C 141 {\displaystyle C_{141}} 是质数,且证明了若 n 1000 {\displaystyle n\leq 1000} ,除了 C 1 {\displaystyle C_{1}} C 141 {\displaystyle C_{141}} 之外, C n {\displaystyle C_{n}} 均为合成数。

1984年Wilfrid Cellar又类似地核实了 C 4713 , C 5795 , C 6611 , C 18496 {\displaystyle C_{4713},C_{5795},C_{6611},C_{18496}} 和以上提到的卡伦质数之外, n 30000 {\displaystyle n\leq 30000} C n {\displaystyle C_{n}} 均为合成数。

截止2009年4月,已知的卡伦质数有141, 4713, 5795, 6611, 18496, 32292, 32469, 59656, 90825, 262419, 361275, 481899, 1354828 (OEIS:A005849),n=1354000以下的卡伦质数已被找到。可是,“存在无限个卡伦质数”这问题仍属猜想。

是否存在质数 p {\displaystyle p} 使得 C p {\displaystyle C_{p}} 为质数同样为疑问。

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