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

241

    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. 20v on otettu kiinni

      Tulipalo oli sytytetty joten murhasiko ex omat lapsensa ja heidän Äidin. Tuskin sitä kukaan ohikulkijakaan sytytti.
      Savonlinna
      99
      8236
    2. Somali ei kätellyt Stubbia Linnan juhlissa

      Miksei somali osaa noudattaa hyviä käytöstapoja. https://www.iltalehti.fi/viihdeuutiset/a/563a3dea-fa3f-41f3-b64f-406d2
      Maailman menoa
      673
      5064
    3. Kuka on menehtynyt?

      https://yle.fi/a/74-20198293 Kuulemani mukaan ryyppyporukka ollut hapualla ja kuolemanenkeli (F.G) eli mies jonka seuras
      Kankaanpää
      24
      3314
    4. Mitä meidän välillä

      Tapahtuu lopulta?
      Ikävä
      28
      1836
    5. 57
      1500
    6. Savonlinan perhesurma, epäilty mies romani, äiti kantaväestöä

      https://www.is.fi/kotimaa/art-2000011676508.html Savonlinnan seudun romaniyhdistyksestä kerrottiin lauantaina IS:lle, e
      Maailman menoa
      109
      1458
    7. Nainen, ota nyt rauhallisesti

      Älä ota kaiken maailman murheita päällesi. Sulla on tapana ottaa elämä liian vakavasti. Ei aina, mutta joskus menee vähä
      Ikävä
      138
      1357
    8. Savonlinnan murhapolttaja romani

      Ainakin IS kertoo. Arvasin heti ettei ole normi valkolainen suomalainen.
      Maailman menoa
      171
      1312
    9. Ajattelen sinua kiitollisuudella

      Olet minulle jotain kaunista, jotain, joka tapahtui elämässäni. Et ole minulle pakkomielle enkä vaadi sinulta yhtään mi
      Ikävä
      60
      1089
    10. Sinulle tiedoksi

      Olen paljon miettinyt sitä hetkeä, kun uskalsin näyttää pienin elein ja kertoa pienesti, eli hyvin hillitysti sinulle si
      Ikävä
      28
      933
    Aihe