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质数是否有无数个写出证明过程
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质数是否有无数个
写出证明过程
写出证明过程
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已发现的“最大素数”
迄今为止,人类发现的最大的素数是 2^32582657-1,这是第 46个 梅森(Mersenne)素数.
素数也叫质数,是只能被自己和 1 整除的数,例如2、3、5、7、11等.2500 年前,希腊数学家欧几里德证明了素数是无限的,并提出少量素数可写成“2 的n次方减 1”的形式,这里 n 也是一个素数.此后许多数学家曾对这种素数进行研究,17 世纪的法国教士马丁·梅森(Martin Mersenne)是其中成果较为卓著的一位,因此后人将“2的n次方减1”形式的素数称为梅森素数.
第19~41个梅森素数
序号 素数 位数 发现人 时间
41 224036583-1 7235733 John Findley 2004
40 220996011-1 6320430 Michael Shafer 2003
39 213466917-1 4053946 Michael Cameron 2001
38 26972593-1 2098960 Nayan,Woltman,Kurowski 1999
37 23021377-1 909526 Clarkson,Woltman,Kurowski 1998
36 22976221-1 895932 Spence,Woltman 1997
35 21398269-1 420921 Armengaud,Woltman 1996
34 21257787-1 378632 Slowinski & Gage 1996
33 2859433-1 258716 Slowinski & Gage 1994
32 2756839-1 227832 Slowinski & Gage 1992
31 2216091-1 65050 David Slowinski 1985
30 2132049-1 39751 David Slowinski 1983
29 2110503-1 33265 Welsh & Colquitt 1988
28 286243-1 25962 David Slowinski 1982
27 244497-1 13395 Slowinski & Nelson 1979
26 223209-1 6987 L.Curt Noll 1979
25 221701-1 6533 Nickel & Noll 1978
24 219937-1 6002 Bryant Tuckerman 1971
23 211213-1 3376 Donald B.Gillies 1963
22 29941-1 2993 Donald B.Gillies 1963
21 29689-1 2917 Donald B.Gillies 1963
20 24423-1 1332 Alexander Hurwitz 1961
19 24253-1 1281 Alexander Hurwitz 1961
1995 年,美国程序设计师乔治·沃特曼整理有关梅森素数的资料,编制了一个梅森素数计算程序,并将其放置在因特网上供数学爱好者使用,这就是“因特 网梅森素数大搜索”计划.目前有6万多名志愿者、超过20万台计算机参与这项计划.该计划采取分布式计算方式,利用大量普通计算机的闲置时间,获得相当于 超级计算机的运算能力,第 37、38 和 39 个梅森素数都是用这种方法找到的.美国一家基金会还专门设立了 10 万美元的奖金,鼓励第一个找到超过千万位素数的人.
[编辑本段]有没有最大素数
不存在最大质数!
上小学的时候,我们就知道所有的自然数可以分为质数（素数）和合数两类,当然还特别规定了“1既不是质数,也不是合数”.100以内的质数,从小到大依次是：2、3、5、7、11、13、17、19、……、83、89、97.不用说了,你一定会背下来.那么质数的个数是不是有限多的呢?
在解决这个问题之前,我们先来看看另一个问题：怎样判断一个已知自然数是不是质数.比如,143是不是质数?
你一定会按照下面这个步骤去判断：先用最小的质数2去除143,不能整除；再用3去试试,还是不行；再依次用5、7试试,还是不行；11呢?行!143＝11×13,所以143不是质数,而是合数.所以,判断一个数是不是质数,只需用比这个数小的所有质数,依次去除它即可,如果都不能整除的话,这个数就一定是质数；相反,只要这个数能够被某一个质数整除,这个数就一定是合数.这种方法所依据的原理是：每一个合数都可以表示成若干个质数的乘积.不用说,这叫做“分解质因数”,也是小学数学的知识.
我们先假设质数的个数是有限多的,那么必然存在一个“最大的质数”,设这个“最大的质数”为N.下面我们找出从1到N之间的所有质数,把它们连乘起来,就是：
2×3×5×7×11×13×……×N
把这个连乘积再加上1,得到一个相当大的数M：
M＝2×3×5×7×11×13×……×N＋1
那么这个M是质数还是合数呢?乍一想,不难判断,既然N是最大的质数,而且M＞N,那么M就应该是合数.既然M是合数,就可以对M分解质因数.可是试一下就会发现,我们用从1到N之间的任何一个质数去除M,总是余1!这个现实,又表明M一定是质数.
这个自相矛盾的结果,无非说明：最大的质数是不存在的!如果有一个足够大的质数N,一定可以像上面那样,找到一个比N更大的质数M.既然不存在最大的质数,就可以推知自然数中的质数应该有无限多个.
迄今为止,人类发现的最大的素数是 2^32582657-1,这是第 46个 梅森(Mersenne)素数.
素数也叫质数,是只能被自己和 1 整除的数,例如2、3、5、7、11等.2500 年前,希腊数学家欧几里德证明了素数是无限的,并提出少量素数可写成“2 的n次方减 1”的形式,这里 n 也是一个素数.此后许多数学家曾对这种素数进行研究,17 世纪的法国教士马丁·梅森(Martin Mersenne)是其中成果较为卓著的一位,因此后人将“2的n次方减1”形式的素数称为梅森素数.
第19~41个梅森素数
序号 素数 位数 发现人 时间
41 224036583-1 7235733 John Findley 2004
40 220996011-1 6320430 Michael Shafer 2003
39 213466917-1 4053946 Michael Cameron 2001
38 26972593-1 2098960 Nayan,Woltman,Kurowski 1999
37 23021377-1 909526 Clarkson,Woltman,Kurowski 1998
36 22976221-1 895932 Spence,Woltman 1997
35 21398269-1 420921 Armengaud,Woltman 1996
34 21257787-1 378632 Slowinski & Gage 1996
33 2859433-1 258716 Slowinski & Gage 1994
32 2756839-1 227832 Slowinski & Gage 1992
31 2216091-1 65050 David Slowinski 1985
30 2132049-1 39751 David Slowinski 1983
29 2110503-1 33265 Welsh & Colquitt 1988
28 286243-1 25962 David Slowinski 1982
27 244497-1 13395 Slowinski & Nelson 1979
26 223209-1 6987 L.Curt Noll 1979
25 221701-1 6533 Nickel & Noll 1978
24 219937-1 6002 Bryant Tuckerman 1971
23 211213-1 3376 Donald B.Gillies 1963
22 29941-1 2993 Donald B.Gillies 1963
21 29689-1 2917 Donald B.Gillies 1963
20 24423-1 1332 Alexander Hurwitz 1961
19 24253-1 1281 Alexander Hurwitz 1961
1995 年,美国程序设计师乔治·沃特曼整理有关梅森素数的资料,编制了一个梅森素数计算程序,并将其放置在因特网上供数学爱好者使用,这就是“因特 网梅森素数大搜索”计划.目前有6万多名志愿者、超过20万台计算机参与这项计划.该计划采取分布式计算方式,利用大量普通计算机的闲置时间,获得相当于 超级计算机的运算能力,第 37、38 和 39 个梅森素数都是用这种方法找到的.美国一家基金会还专门设立了 10 万美元的奖金,鼓励第一个找到超过千万位素数的人.
[编辑本段]有没有最大素数
不存在最大质数!
上小学的时候,我们就知道所有的自然数可以分为质数（素数）和合数两类,当然还特别规定了“1既不是质数,也不是合数”.100以内的质数,从小到大依次是：2、3、5、7、11、13、17、19、……、83、89、97.不用说了,你一定会背下来.那么质数的个数是不是有限多的呢?
在解决这个问题之前,我们先来看看另一个问题：怎样判断一个已知自然数是不是质数.比如,143是不是质数?
你一定会按照下面这个步骤去判断：先用最小的质数2去除143,不能整除；再用3去试试,还是不行；再依次用5、7试试,还是不行；11呢?行!143＝11×13,所以143不是质数,而是合数.所以,判断一个数是不是质数,只需用比这个数小的所有质数,依次去除它即可,如果都不能整除的话,这个数就一定是质数；相反,只要这个数能够被某一个质数整除,这个数就一定是合数.这种方法所依据的原理是：每一个合数都可以表示成若干个质数的乘积.不用说,这叫做“分解质因数”,也是小学数学的知识.
我们先假设质数的个数是有限多的,那么必然存在一个“最大的质数”,设这个“最大的质数”为N.下面我们找出从1到N之间的所有质数,把它们连乘起来,就是：
2×3×5×7×11×13×……×N
把这个连乘积再加上1,得到一个相当大的数M：
M＝2×3×5×7×11×13×……×N＋1
那么这个M是质数还是合数呢?乍一想,不难判断,既然N是最大的质数,而且M＞N,那么M就应该是合数.既然M是合数,就可以对M分解质因数.可是试一下就会发现,我们用从1到N之间的任何一个质数去除M,总是余1!这个现实,又表明M一定是质数.
这个自相矛盾的结果,无非说明：最大的质数是不存在的!如果有一个足够大的质数N,一定可以像上面那样,找到一个比N更大的质数M.既然不存在最大的质数,就可以推知自然数中的质数应该有无限多个.
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