Eristetyt alkuluvut

Kaikkihan tietävät että alkuluvuissa on mielivaltaisen suuria hyppyjä (luvut n! 2, n! 3, ..., n! n ovat kaikki yhdistettyjä lukuja).

Mutta entäpä jos halutaan että alkuluvusta hyppy edelliseen ja seuraavaan ovat molemmat mielivaltaisen suuria? Eli ts. jos on annettu n, niin löytyykö aina alkuluku p, siten että luvut p-n, ..., p-1, p 1, ..., p n ovat yhdistettyjä lukuja?

2

190

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Löytyy, Perustelu tosin vaatii melko pitkälle lukuteorian tuntemusta. Alkulukujen keskimääräinen esiintymistiheys harvenee lukujen kasvaessa, joska tulos seuraa.

      • Kuinka se nähdään pelkän tiheyden avulla? Nehän voisi olla siten että kaksi on aina melko lähekkäin ja sitten taas suuri hyppy, jonka jälkeen taas kaksi lähekkäin, jne.

        Tässä eräs todistus, joka mukailee tuota "yhden hypyn todistusta", mutta käyttää sekin aika järeää lausetta, nimittäin Dirichlet'n lausetta https://en.wikipedia.org/wiki/Dirichlet's_theorem_on_arithmetic_progressions , jonka mukaan muotoa a md, m ∈ N olevia alkulukuja on äärettömän monta, kun syt(a, d)=1.

        Olkoon haluttu eristysmatka n annettu. Valitaan jokin alkuluku q>n 2.
        Merkitään
        M = 2*3*...*(q-1) * (q 1) * ... * (2q-1)
        (Eli samoin kuin yhdelle hypylle otettiin n!, niin nyt q:n molemmin puolin kerrotaan q-1:n matkalta kaikki luvut keskenään.)
        Nyt, koska q on alkuluku eikä jaa mitään tulon termeistä, niin syt(M, q) = 1.
        Valitaan sitten (Dirichlet'n lauseen takaama) alkuluku p, jolle pätee p = M*t q, jollekin t>0.
        Nyt p on haluttu eristetty alkuluku, sillä jokaiselle k = 1, 2, ..., n

        p - k = M*t q-k, joka on jaollinen q-k:lla, sillä (q-k) | M
        ja
        p k = M*t q k, joka on jaollinen q k:lla, sillä (q k) | M.

        Huomioita:

        Itse asiassa yllä (kuten yhden hypyn tapauksessakaan) ei olisi tarvinnut ottaa M:ksi koko tuloa, vaan termien pyj olisi riittänyt.

        Dirichlet'n lauseen äärrettömyys-osaa, saati tasa-jakauteneisuutta ei olisi tarvittu. Riittää, että löytyy yksi alkuluku p muotoa p = M*t q, t>=1. Mutta onko tälle asialle olemassa helpompaa todistusta menemättä Dirichlet'n lauseen kautta? Ainakin tässä videossa: https://www.youtube.com/watch?v=zG185Ef1gPM&list=PLU3f-I7n3Bhxge578PJZptOLPUlxs3RBP&index=9&t=473 vihjataan, että se ei aivan triviaalia olisi.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Raimo laamanen

      Onko Raimo siirtynyt yläkerran orkesteriin ? Jos on niin jaksamista Seijalle.
      Puolanka
      23
      3203
    2. Ulosotossa olevan tulisi saada itse päättää

      Maksetaanko hänen ulosotossa olevia velkoja takaisin yksi kerrallaan vai ripotellen pikku summia sinne tänne, kuten ulos
      198
      2893
    3. Sanna Marin veti posket lommolla röökiä Ruisrockissa

      Tai ainakin röökin näköistä, liekö itse käärittyä 🫢
      Kotimaiset julkkisjuorut
      171
      1911
    4. Antin piti riuhtoa Sofia irti pojankIopista

      Oli festivaaleilla Iiimautunut johonkin jätkään, niin Antin piti käydä irroittamassa täti ja pelastamassa poikanen. Pah
      Maailman menoa
      258
      1534
    5. Aloitko pelätä siis

      Että otan suhun oikeasti yhteyttä
      Ikävä
      111
      1305
    6. Nainen rakkaus sinua kohtaan ei kuole koskaan

      Ihastunut olen moniin vuosien varrella mutta vain sinä jäit sydämeen enkä vaan osaa unohtaa. Olit silloin parasta elämäs
      Ikävä
      48
      1201
    7. Olet ollut aika törkeä minua kohtaan

      Sillä tavalla ovelasti, ettei mitään "todisteita" ole mistään. Eli niin kuin, että mitään et ole tehnyt, mutta toisaalta
      Ikävä
      46
      1057
    8. Maskuliininen herrasmies

      Tekee aloitteen. 🌸
      Ikävä
      155
      1031
    9. Saisipa sitä palata ajassa taaksepäin

      maailmaan jossa oli vielä edes joku järki tallella ja ajatus takana. Sain myös suunnatonta iloa erään henkilön näkemises
      Ikävä
      33
      960
    10. Voi ei kuvitteletkohan sä

      Nyt etten ookaan susta kiinnostunut 😿😿 ethän ajattele niin 🥺
      Ikävä
      43
      834
    Aihe