欧几里得-欧拉定理

✍ dations ◷ 2025-11-27 15:26:04 #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

  • 过饱和过饱和是指溶液中的溶质含量超过当前温度和压力下该物质饱和溶液中的溶质含量,而仍能存在的现象(不稳定)。该溶液称为过饱和溶液。过饱和也可以指蒸汽中某物质蒸汽压超过该温
  • 响尾蛇亚种响尾蛇属于响尾蛇属(学名Crotalus)及侏儒响尾蛇属(学名Sistrurus),是一种有毒的蛇。它们都属于蝮亚科这类有毒蛇的分类之下。现存已知约有50种响尾蛇及多个亚种。顾名思义它
  • 默克诊疗手册默沙东诊疗手册(英语:Merck Manual of Diagnosis and Therapy),是一本医学教科书,属于《默克手册》的一部分,该手册由制药公司默沙东在美国和加拿大的子公司默克出版公司发行。默
  • 隆德坐标:55°42′N 13°12′E / 55.700°N 13.200°E / 55.700; 13.200隆德(瑞典语:Lund)是瑞典南部斯科讷省的一个城市。城市大约建立于990年左右,当时斯科讷地区归丹麦管辖。1103
  • 松貂(M. martes)松貂(学名Martes martes),又名林貂,是分布在北欧的一种鼬科动物。它们约有家猫的大小,体长53厘米,尾巴长25厘米。雄貂较雌貂稍大,平均重1.5公斤。毛皮呈浅褐至深褐色,在冬天会逐渐变
  • 康普顿波长粒子的康普顿波长(Compton wavelength)λ,其关系式如下:式中的变数符号定义约化康普顿波长 λ ¯
  • 让-夏尔·皮舍格吕让-夏尔·皮舍格吕(法语:Jean-Charles Pichegru;1761年2月16日-1804年4月5日)是法国大革命战争期间法国一位有争议性的将领。他曾率法国军团占领比利时与荷兰。皮舍格吕出生在汝
  • 水底速度记录水底速度记录是为军方潜水艇而设的,使对之的研究有某程度上的困难。1965年,美国潜舰大青花鱼号被量度出33节(每小时38英里),但是却并不是官方认可的记录。在1968年,俄罗斯的N级核
  • 偶然性人们用偶然性、概然性或者机会等字眼来表达他们相信某件事情发生过或者将要发生,也可以理解为主观概率。在日常的对话或书面交流中“偶然性”以及类似“可能性”、“不确定性
  • 安托宁·卡佩克安托宁·卡佩克(捷克语:Antonín Kapek,1922年6月6日-1990年5月23日),捷克斯洛伐克共产党领导人之一,捷共布拉格市委第一书记,苏联出兵干涉布拉格之春的支持者,1990年自杀身亡。。