欧几里得-欧拉定理

✍ dations ◷ 2025-08-17 14:28:44 #数论

数学上,欧几里得-欧拉定理(英语:Euclid–Euler theorem)是一条联系偶完全数与梅森质数的定理。这定理指出每个偶完全数都可以写成2 − 1(2 − 1),其中2 − 1是质数。形如2 − 1的质数称为梅森质数,因此其中的必须是质数。

一个偶数是完全数(即等于它的所有真因数的和),当且仅当它有形式2−1,其中是梅森质数,即形为 = 2 − 1 的质数。

欧几里得证明当2 − 1是质数时,2 − 1(2 − 1)是完全数(Prop. IX.36)。这是他的《几何原本》中数论的最后一条结果。

过了超过一千年后,约在公元1000年,海什木猜想所有偶完全数都有形式2 − 1(2 − 1),但他未能证明。

直至18世纪,数学家欧拉始证明所有偶完全数都有形式2 − 1(2 − 1)。因此确定偶完全数和梅森质数之间存在一一对应:每个偶完全数给出一个梅森质数,反之亦然。

欧拉的证明简短,用到因数总和函数 σ 是积性函数的性质:对任何两个互质正整数和,都有σ() = σ()σ()。要使这个公式成立,一个数的因数总和须包括该数本身,不只是真因数。一个数是完全数,当且仅当该数的因数总和是该数的两倍。

定理中一个方向(欧几里得所证明的)较为容易:如果2 − 1是质数,那么

至于另一个方向,设有偶完全数2,其中是奇数。它是完全数,故此

上式右边的奇因数2 + 1 − 1 至少等于3,且必定整除或等于左边唯一的奇因数,因此 = /(2 + 1 − 1) 是的真因数。将上式两边除以公因数2 + 1 − 1,并考虑已知有因数和,得出

要使等式成立,必需无其他因数,因此必定等于1,必定是形为2 + 1 − 1的质数。定理得证。

相关

  • 布尔代数&    ∨    ¬    ~    →    ⊃    ≡    |    ∀    ∃    ⊤    ⊥    ⊢    ⊨    ∴    ∵
  • 超星系团超星系团是在宇宙的大尺度结构中,比星系团和星系群更大的结构。可观测宇宙中的超星系团约有1,000万个。现存的超星系团显示宇宙内的星系分布是不均匀的;多数的都聚集在一起成
  • Hsub3/subPOsub2/sub次磷酸(化学式:H3PO2)是一种磷的含氧酸,也是一种很强的还原剂。无色、低熔点的晶体,易过冷成粘稠液体,可溶于水、二
  • span class=nowrapAgNOsub2/sub/span沸水中分解亚硝酸银(英语:Silver nitrite)是亚硝酸的银盐,化学式为AgNO2。它由银离子和亚硝酸根离子组成。无色或黄色晶体。正交晶系,空间群P mmn,晶胞参数a = 0.3505 nm,b = 0.614
  • 谢金河谢金河(1958年1月21日-),台湾学者、时事评论员,福佬客家人,生于中华民国台湾云林县西螺镇,《今周刊》发行人,曾担任财讯文化总编辑,担任台北市政府柯文哲市府市政顾问,亦为中信金融管
  • 序列组装序列组装(Sequence assembly)是生物资讯学中的一种分析方法。此方法通过序列比对和序列合并等演算,将短片段的DNA建构成为较长的连续序列。此技术的创立,是因为被测序的核酸分子
  • 马兆骏马兆骏(1959年5月6日-2007年2月23日),是台湾词曲创作人、歌手、唱片制作人及广播主持人,昵称“马爷”。马兆骏于台湾民歌时期(1977年)出道,也是许多知名歌手的制作人。他曾经制作刘
  • 佤邦联合党佤邦联合党(缅甸语:ဝပြည် သွေးစည်း ညီညွတ်ရေး ပါတီ)是缅甸佤邦的执政党。1989年4月17日,鲍有祥所领导的缅甸共产党佤族部队宣布脱离缅共,成立缅甸国家
  • 开战日开战日(April 9th)是由罗尼·埃兹拉(Roni Ezra)执导的2015年丹麦战争片,由皮鲁·阿斯巴克(PilouAsbæk)和拉斯·米克尔森(Lars Mikkelsen)主演。这部影片描述了二战中1940年4月9日纳
  • 贾伊塔兰贾伊塔兰(Jaitaran),是印度拉贾斯坦邦Pali县的一个城镇。总人口19325(2001年)。该地2001年总人口19325人,其中男性10081人,女性9244人;0—6岁人口3350人,其中男1713人,女1637人;识字率5