实际数

✍ dations ◷ 2025-12-05 02:15:11 #整数数列

实际数(practical number)是指一正整数有许多约数,所有小于的正整数都可以用数个的相异真约数和表示。例如12的真约数有1, 2, 3, 4及6,而1至11的数字中有几个不是12的真约数,但都可以表示为数个相异真约数的和:5=3+2, 7=6+1, 8=6+2, 9=6+3, 10=6+3+1及11=6+3+2。

以下是实际数的列表(OEIS中的数列A005153):1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 18, 20, 24, 28, 30, 32, 36, 40, 42, 48, 54, ....

12,13世纪的意大利数学家斐波那契在其著作《计算之书》(Liber Abaci)中,在说明如何用埃及分数的和表示有理数时有用到实际数。斐波那契没有正式的定义实际数,但其中有一个表,其中有许多分数的分母为实际数。

实际数(practical number)一词最早是由Srinivasan在1948年开始使用,他希望可以找出有这类性质的数字,此工作后来在1955年由Stewart和Sierpiński完成。利用正整数的素因数分解可以判断是否是实际数,所有2的幂及偶数的完全数都是实际数。

已发现实际数和素数有许多类似的特质。

一个正整数可以由其素因数分解看出是否是实际数,一正整数 n = p 1 α 1 . . . p k α k {\displaystyle n=p_{1}^{\alpha _{1}}...p_{k}^{\alpha _{k}}} 之间的:

其中 σ ( x ) {\displaystyle \sigma (x)} 的除数函数。

例如3 ≤ σ(2)+1 = 4,29 ≤ σ(2 × 32)+1 = 40,及823 ≤ σ(2 × 32 × 29)+1=1171,因此2 × 32 × 29 × 823 = 429606为一实际数。

由于以上条件成立时,才能用其他较小的约数和表示 p i 1 {\displaystyle p_{i}-1}  − 1(2 − 1),其奇数的素因数可以用其他偶数部分的除数函数来表示,因此也满足实际数的充份必要条件。

任一个素数阶乘也都是实际数。根据伯特兰-切比雪夫定理,素数阶乘中最大的素数会小于次大素数和最小素数(2)的乘积,因此满足实际数的充份必要条件。前个素数幂次的乘积也都是实际数,包括阶乘以及斯里尼瓦瑟·拉马努金提出的高合成数。

若为实际数,则小于1的有理数/可以表示∑/来表示,其中为的相异约数,此式的每一项都可以化简为单位分数,因此此式即为/的埃及分数表示式。例如

斐波那契在其著作《计算之书》(Liber Abaci)中列出许多用埃及分数表示有理数的方式,首先先确认分数是否可以直接化简为单位分数,再来则是设法将分子表示为分母约数的和,此方式只在分母为实际数时有效。斐波那契列出了分母为6, 8, 12, 20, 24, 60及100时,分数用埃及分数表示时的表示式。

实际数特别的一点是其许多性质都类似素数。例如假设()为小于实际数的个数,Saias证明存在常数12使得下式成立:

以上公式可以对应素数的素数定理。此证明解答了Margenstern的猜想:存在特定常数,使得()渐近于/log 。也强化了保罗·埃尔德什所提出:实际数在正整数中的密度为0的论点。

实际数也有对应哥德巴赫猜想及孪生素数猜想的定理:每一个偶数可以表示为二个实际数的和,以及存在无限多个  − 2, ,  + 形式的实际数。Melfi也证明在斐波那契数列中存在无限多个实际数,素数对应的问题是是否存在无限多个斐波那契素数,此问题仍为开放问题,还没有被证明,但也还找不到反例。Hausman及Shapiro证明若为正实数,在区间内存在实际数,可以对应素数中的勒让德猜想。

相关

  • 灵枢《灵枢经》,与《素问》合称《黄帝内经》,是现存最早的中医理论著作,约成书于战国时期,又称《灵枢》、《针经》、《九针》。因其共有九卷又称作《九卷》,在唐朝王冰之前又被称作《
  • 高粱高粱(学名:Sorghum bicolor)又名二色高粱、蜀黍,禾本科,一年生高大草本植物,喜温、抗旱、耐涝,种子有红、白、褐各种颜色,有粘性变种。原产于非洲,用世界不同地区的高粱品种间的基因
  • 卡里布-塔基国家森林卡里布-塔基国家森林(英语:Caribou-Targhee National Forest)是美国的一处国家森林,1903年建立,位处怀俄明州、爱达荷州(犹他州也有一小部分),占地面积超过2.63 × 106英亩(10.6 ×
  • 卡米洛·奔索 (加富尔伯爵)卡米洛·奔索,加富尔伯爵(意大利语:Camillo Benso Conte di Cavour,1810年8月10日-1861年6月6日)是意大利政治家,意大利统一运动的领导人物。曾留学过英国,也于后来成立的意大利王国
  • 建筑工程管理建筑工程管理(Construction Management,缩写 CM) ,或营建工程管理(Construction Project Management,缩写 CPM)是专案管理在营建工程(英语:Construction engineering)中的应用.所指的
  • 陈时夫陈时夫(1913年-1953年8月11日),湖北阳新人,中国人民解放军高级将官,第20军首任政治委员。
  • 原子能级电子在原子周围形成一轨道称为原子能级,由低至高分别为K层、L层、M层、N层、O层、P层。每层电子数量为2n^2(2*n的平方),K层n为1、L层n为2……如此递增。K层最接近原子核并能级最
  • 薄柱草属薄柱草属(学名:)是茜草科下的一个属,为纤弱草本植物。该属共有约17种,分布于马来西亚、大洋洲和南美。
  • 浙江人民广播电台浙江人民广播电台最早起源于1949年5月建立的浙江新华广播电台。隶属于浙江广播电视集团,现有七个广播频道,总部位于杭州市莫干山路111号。电台目前拥有浙江之声(FM88、FM101.6
  • 螯蛱蝶亚科2. 尾蛱蝶 3. 柔毛尾蛱蝶 4. 拟似螯蛱蝶 5. 白带螯蛱蝶 螯蛱蝶亚科(学名:Charaxinae)是鳞翅目蛱蝶科里的一个亚科。中至大型蝴蝶。包含400多个物种,除了南极洲外全球皆有分布