相亲数

✍ dations ◷ 2025-08-03 06:20:05 #整数数列

相亲数(Amicable numbers),又称亲和数、友爱数、友好数,指两个正整数中,彼此的全部正约数之和(本身除外)与另一方相等。毕达哥拉斯曾说:“朋友是你灵魂的倩影,要像220与284一样亲密。”

每一对亲和数都是过剩数配亏数,较小的是过剩数,较大的是亏数。

例如220与284:

亲和数中可轻易推出,一方的全部正约数之和与另一方的全部正约数之和相等。(此叙述不可逆,不能用来判断是否为亲和数)

前十个相亲数是:(220,284),(1184,1210),(2620,2924),(5020,5564),(6232,6368),(10744,10856),(12285,14595), (17296,18416),(63020,76084)和(66928,66992)……(OEIS中的数列A259180)。 (另见OEIS A002025和OEIS A002046)

对于正整数 m , n {\displaystyle m,n} m < n {\displaystyle m<n} a = 2 m ( 2 n m + 1 ) 1 {\displaystyle a=2^{m}(2^{n-m}+1)-1} b = 2 n ( 2 n m + 1 ) 1 {\displaystyle b=2^{n}(2^{n-m}+1)-1} c = 2 n + m ( 2 n m + 1 ) 2 1 {\displaystyle c=2^{n+m}(2^{n-m}+1)^{2}-1} 。若 a , b , c {\displaystyle a,b,c} 均为素数,则 2 n × a b {\displaystyle 2^{n}\times ab} 2 n × c {\displaystyle 2^{n}\times c} 是相亲数。这个法则能找出符合亲和数的数对 ( m , n ) = ( 1 , 2 ) , ( 3 , 4 ) , ( 6 , 7 ) , ( 1 , 8 ) , ( 29 , 40 ) {\displaystyle (m,n)=(1,2),(3,4),(6,7),(1,8),(29,40)} ,但 n < 2500 {\displaystyle n<2500} 时没有其他符合的数对。

这是欧拉法则 m = n 1 {\displaystyle m=n-1} 的特殊情况:第 n {\displaystyle n} 个塔别脱·本·科拉数 K n = 3 × 2 n 1 {\displaystyle K_{n}=3\times 2^{n}-1} 。若 K n {\displaystyle K_{n}} K n 1 {\displaystyle K_{n-1}} 3 × K 2 n 1 + 2 {\displaystyle 3\times K_{2n-1}+2} 均为素数,则 2 n K n K n 1 {\displaystyle 2^{n}K_{n}K_{n-1}} 2 n × 3 × K 2 n 1 + 2 {\displaystyle 2^{n}\times 3\times K_{2n-1}+2} 是相亲数。

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