Prímszámokról További Ismeretek | Matekarcok / SzÜLetett: Kijiv, 2022. MÁRcius&Hellip; | Magyar Narancs
Eratoszthenész szitája a neves ókori görög matematikus, Eratoszthenész módszere, melynek segítségével egyszerű kizárásos algoritmussal megállapíthatjuk, hogy melyek a prímszámok – papíron például a legkönnyebben 1 és 100 között. Az algoritmus [ szerkesztés]
1. Írjuk fel a számokat egymás alá 2 -től ameddig a prímtesztet elvégezni kívánjuk. Ez lesz az A lista. (Az animáció bal oldalán. ) 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2. Kezdjünk egy B listát 2-vel, az első prím számmal. (Az animáció jobb oldalán. ) 3. Húzzuk le 2-t és az összes többszörösét az A listáról. 4. Az első át nem húzott szám az A listán a következő prím. Írjuk fel a B listára. 5. Húzzuk át az így megtalált következő prímet és az összes többszörösét. 6. Prímszámok 1 től 100 ig. Ismételjük a 3–5. lépéseket, amíg az A listán nincs minden szám áthúzva. A pszeudokód [ szerkesztés]
Az algoritmus pszeudokódja:
// legfeljebb ekkora számig megyünk el
utolso ← 100
// abból indulunk ki, hogy minden szám prímszám
ez_prim(i) ← igaz, i ∈ [2, utolso]
for n in [2, √utolso]:
if ez_prim(n):
// minden prím többszörösét kihagyjuk,
// a négyzetétől kezdve
ez_prim(i) ← hamis, i ∈ {n², n²+n, n²+2n, …, utolso}
for n in [2, utolso]:
if ez_prim(n): nyomtat n
Programkód C-ben [ szerkesztés]
#include Legyen a=3, b=5, így (3;5)=1, tehát 3⋅n+5 alakú számok között végtelen sok prímszám van. (n=1 esetén az érték 8 nem prím, n=2 esetén 11, ez prím, stb. ) 2. Nagyon sok prímszám n 2 +1 alakú, ahol n pozitív egész. Nyitott kérdés, hogy az ilyen típusú prímszámokból végtelen sok van-e? Megjegyzés: Persze, ez a formula sem mindig prímszámot ad. Például n=1 esetén 2, n=2 esetén 5 is prím, de n=3 esetén 10 már nem prím. 3. 2 n +1 alakú Fermat-féle prím, ahol n kettő hatvány, azaz n=2 k, ahol k nem-negatív egész. Például ez a kifejezés k=0, 1, 2, 3, 4 esetén prímszámot ad, ezek 20+1=3, 22+1=5, 24+1=17, 28+1=257, 216+1=65537, de k=5 esetén a 232+1=4 294 967 296+1=4 294 967 297 nem prím, mivel 4 294 967 297=641*6 700 417. Ezt Euler mutatta ki. Kétséges, hogy k>5 esetén a kapott számok prímek-e. Persze minden Fermat féle prím egyben n 2 +1 alakú is. Érdekes geometria kapcsolat van a Fermat-féle prímek és a szabályos sokszögek szerkeszthetősége között. Gauss bebizonyította, hogy az n oldalú prímszám oldalszámú szabályos sokszögek közül csak azok szerkeszthetők, amelyeknél az oldalak száma Fermat-féle prím. Programkód Pythonban [ szerkesztés]
#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from math import sqrt
n = 1000
lst = [ True] * n # létrehozunk egy listát, ebben a példában 1000 elemmel
for i in range ( 2, int ( sqrt ( n)) + 1): # A lista bejárása a 2 indexértéktől kezdve a korlát gyökéig
if ( lst [ i]): # Ha a lista i-edik eleme hamis, akkor a többszörösei egy előző ciklusban már hamis értéket kaptak, így kihagyható a következő ciklus. for j in range ( i * i, n, i): # a listának azon elemeihez, melyek indexe az i-nek többszörösei, hamis értéket rendelünk
lst [ j] = False
for i in range ( 2, n): # Kiíratjuk azoknak az elemeknek az indexét, melyek értéke igaz maradt
if lst [ i]:
print ( i)
Jegyzetek [ szerkesztés]
Források [ szerkesztés]
Κόσκινον Ἐρατοσθένους or The Sieve of Eratosthenes (Being an Account of His Method of Finding All the Prime Numbers), Rev. Samuel Horsley, F. R. S. = Philosophical Transactions (1683–1775), 62(1772), 327–347. További információk [ szerkesztés]
Animált eratoszthenészi szita 1000-ig
Java Script animáció Tehát a prímszám oldalszámú sokszögek közül szerkeszthető a 3, 5, 17, 257 és a 65537 oldalú szabályos sokszög. A 17 oldalú sokszög szerkesztését maga Gauss oldotta meg. 4. 2 p -1 alakú, Mersenne-féle prímek. (p prímszám). Marin Mersenne (1588. 09. 08. – 1648. 01) francia matematikus, minorita szerzetesről kapta a nevét, aki Descartes osztálytársa volt. Ezek a prímek azért is nevezetesek, mert az ismert legnagyobb prímek mind ilyen alakúak. Mindössze 38 db. Mersenne prím volt ismert 2000. évig. Melyik az ismert legnagyobb prímszám? A legkisebb prímszám a 2, az egyetlen páros prím..
Bár tudjuk, hogy nem létezik legnagyobb prímszám, ennek ellenére a matematikusok egyre nagyobb prímszámok után kutatnak. Sokáig (számítógépek előtti korszakban)a 2 127 -1 tartotta a rekordot, ez a szám is több mint 10 38! A számítástechnika színrelépésével következtek: 2 2281 -1, majd 2 3217 -1, és 2 4423 -1 prímszámok. Az 1996-ban indult GIMPS projekthez világszerte több mint százezer önkéntes csatlakozott, akik mind egy ingyenesen letölthető szoftvert telepítettek a számítógépükre. o Bizonyított az is, hogy minden természetes szám és kétszerese között van prímszám. (Csebisev tétel. ) o Nem bizonyított viszont, hogy két négyzetszám között mindig van prímszám. Különböző fajta prímek:
A páratlan prímszámok alapvetően két osztályba sorolhatók:
• 4n+1 alakú, ahol n pozitív egész. Például: 5, 13, 17, stb. • 4n-1 alakú prímek, ahol n pozitív egész. Például: 3, 7, 11, stb. Fermat tétele, hogy a 4n+1 alakú prímek mindig előállíthatók két négyzetszám összegeként (pl. 13=2 2 +3 2), míg a 4n-1 alakú prímekre ez nem teljesül. Ez a tétel is azok közé tartozik, amelynek bizonyítását Fermat nem közölte. Jóval halála után Euler bizonyította be. A prímszámokat csoportosíthatjuk még:
1. a⋅n + b alakú prímszámok, ahol n egész, és (a, b)=1, azaz relatív prímek. Ha n végigfut a nem-negatív egész számokon, akkor ezek a számok adott a és b esetén egy számtani sorozatot alkotnak. Bebizonyítható, hogyha (a;b)=1, akkor ebben a számtani sorozatban végtelen sok prímszám lesz. De persze nem mindegyik. Ezt aztán a következő jelzésekkel rögzíti a leleten. 0: sima magzati felszín, homogén szerkezet
1: enyhén hullámos felszín, mészszemcsék közel a magzati felszínhez
2: szabdalt felszín, mészlerakódások az anyai felszín felé tolódnak
3: érett lepény, fészkes mészlerakódásokHelyes: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, Helytelen: 1, 51, 93, 87, 25, 9, 35, 20, 99, 55, 57, 42, 33, 77,
Ranglista
Ez a ranglista jelenleg privát. Kattintson a Megosztás és tegye nyílvánossá
Ezt a ranglistát a tulajdonos letiltotta
Ez a ranglista le van tiltva, mivel az opciók eltérnek a tulajdonostól. Bejelentkezés szükséges
Téma
Beállítások
Általában a 20. hétig mérik.
Kicsi A Magzat Súlya 9