普罗斯定理

✍ dations ◷ 2025-07-23 16:31:44 #素性测试,素数定理

普罗斯定理是数论的一个定理,可以判断普罗斯数是否是质数。

如果是普罗斯数,也就是满足2 + 1形式的数,其中为奇数,且 < 2,那么如果对于某个整数,有

则是素数。此时称为普罗斯质数。这是一个有实际用途的方法,因为如果是素数,任何选定的都有百分之50的机会满足这个关系式。

若是是模p的二次非剩余,则上述定理的逆定理也成立,因此有一种可以找的方式,就是在最小的质数中依序找,计算雅可比符号,直到下式成立为止

蒙地卡罗算法(英语:蒙地卡羅)的素性测试是乱数算法,可能会产生伪阳性的结果(不是素数的数却通过素性测试),根据普罗斯定理的算法是拉斯维加斯算法,其答案都是对的,但要找到答案的时间则是随机变化。

例如:

头几个普罗斯质数是(OEIS中的数列A080076):

截至2009年 (2009-Missing required parameter 1=!),已知最大的普罗斯质数是19249 · 213018586 + 1,是由十七或者破产所找到的,有3,918,990个数字,是已知不是梅森素数的素数中,数值最大的质数。

法兰西斯·普罗斯(英语:François Proth)(1852–1879)在1878年发表了这个证明。

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