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楼主: yangchuanju

梅森数探索点滴 广义梅森素数表

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 楼主| 发表于 2022-2-15 09:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-2-15 09:52 编辑

梅森数的素因子只包含部分素数,另一部分素数5,11,17,19,37,41,43…都不出现在梅森数之中。       
它们分别出现在指数是偶数的2^n-1中:       
指数n        素因子
4        5
10        11
8        17
18        19
36        37
20        41
14        43
……
梅森素数、梅森合数的素因子都可以出现在指数不是素数的2^n-1之中,
但反过来上一部分素数(素因子)都不会出现在梅森素数和梅森数的因子中。

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 楼主| 发表于 2022-2-15 10:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-2-15 12:14 编辑

在前9592个梅森数中(素指数p不大于100000),共有梅森素数28个,完全分解的梅森数320个(其中最大的一个是2^84211-1<25351位>),
没有完全分解的梅森数8197个(其中最小的一个是2^1213-1),一个素因子都没有找到的梅森数1047个(其中最小的一个是2^1277-1)。

在前9592个梅森数中(素指数p不大于100000),共有10946个不大于10^15的素因子,
而10^15以内共有29844570422669个素数,梅森素数及梅森数的素因子仅占该区间中素数的10亿分子3.67。
在指数不大于10^5的2^n-1数列中,不大于10^15的素数中共有多少个素数出现不详。(并非不大于10^15的素数都出现)
但在指数不大于10^15的2^n-1数列中,不大于10^15的所有素数都会出现,但其中有多少个素数是梅森素数和梅森数的素因子不详。
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 楼主| 发表于 2022-2-15 11:55 | 显示全部楼层
另对前1200个2^n-1中出现的不大于10^5素因子进行统计,
共有746个素因子出现,其中出现在指数是素数的梅森数中的101个,
其余的645个素数都出现在指数是合数的非梅森数中。

出现在梅森数中的素数101个:                                       
素数p        指数n        素数p        指数n        素数p        指数n
3         2        2207         1103        18121         151
7         3        2351         47        18199         337
23         11        2383         397        18287         223
31         5        2687         79        20959         499
47         23        2767         461        23209         967
89         11        3343         557        23279         113
127         7        3391         113        23671         263
167         83        3449         431        26431         881
223         37        3463         577        26849         839
233         29        3607         601        27409         571
263         131        4513         47        28111         937
359         179        4567         761        33569         1049
383         191        4871         487        33871         1129
431         43        5471         547        35081         877
439         73        5711         571        35897         641
479         239        5737         239        40841         1021
503         251        6079         1013        43441         181
719         359        6089         761        43721         1093
839         419        6353         397        49999         641
863         431        6361         53        50023         397
887         443        6857         857        53617         1117
983         491        7487         197        53993         397
1103         29        7529         941        54217         251
1319         659        8191         13        55871         151
1367         683        8831         883        59233         617
1399         233        9511         317        63577         883
1433         179        9623         283        65993         113
1439         719        9719         43        66161         827
1487         743        11113         463        69431         53
1823         911        11447         97        72953         829
1913         239        12479         367        75407         1019
2039         1019        13007         929        80929         281
2063         1031        13367         41        87281         1091
2089         29        15193         211               
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 楼主| 发表于 2022-2-15 11:56 | 显示全部楼层
出现在非梅森数中的素数645个:                                       
素数p        指数n        素数p        指数n        素数p        指数n
5         4        709         708        1789         596
11         10        727         121        1801         25
13         12        733         244        1811         362
17         8        739         246        1831         305
19         18        743         371        1847         923
29         28        751         375        1871         935
37         36        757         756        1873         936
41         20        761         380        1879         939
43         14        769         384        1889         472
53         52        773         772        1933         644
59         58        787         786        1951         975
61         60        797         796        1993         996
67         66        809         404        1999         333
71         35        811         270        2003         286
73         9        821         820        2011         402
79         39        823         411        2017         336
83         82        827         826        2081         1040
97         48        829         828        2087         1043
101         100        853         852        2111         1055
103         51        857         428        2113         44
107         106        859         858        2129         532
109         36        877         876        2137         1068
113         28        881         55        2143         51
131         130        883         882        2153         1076
137         68        907         906        2161         1080
139         138        911         91        2179         726
149         148        919         153        2203         734
151         15        929         464        2239         1119
157         52        937         117        2251         750
163         162        941         940        2273         568
173         172        947         946        2281         190
179         178        953         68        2287         381
181         180        967         483        2297         1148
191         95        971         194        2311         1155
193         96        977         488        2341         780
197         196        991         495        2347         782
199         99        997         332        2377         1188
211         210        1009         504        2381         476
227         226        1013         92        2393         598
229         76        1019         1018        2399         1199
239         119        1021         340        2411         482
241         24        1031         515        2441         305
251         50        1033         258        2473         618
257         16        1039         519        2593         81
269         268        1049         262        2657         166
271         135        1051         350        2671         445
277         92        1061         1060        2689         224
281         70        1063         531        2731         26
283         94        1069         356        2749         916
293         292        1087         543        2791         465
307         102        1091         1090        2833         118
311         155        1093         364        2857         102
313         156        1097         274        2917         972
317         316        1109         1108        2953         492
331         30        1117         1116        2969         371
337         21        1123         1122        2971         110
347         346        1129         564        3049         762
349         348        1151         575        3061         204
353         88        1153         288        3089         772
367         183        1163         166        3109         444
373         372        1171         1170        3121         156
379         378        1181         236        3137         784
389         388        1187         1186        3163         1054
397         44        1193         298        3181         1060
401         200        1201         300        3191         55
409         204        1217         152        3217         804
419         418        1223         611        3221         644
421         420        1231         615        3229         1076
433         72        1249         156        3251         650
443         442        1279         639        3257         407
449         224        1289         161        3259         1086
457         76        1297         648        3271         545
461         460        1303         651        3301         660
463         231        1321         60        3313         828
467         466        1327         221        3331         222
487         243        1361         680        3361         168
491         490        1409         704        3373         1124
499         166        1423         237        3389         484
509         508        1429         84        3457         576
521         260        1447         723        3529         882
523         522        1459         486        3541         236
541         540        1471         245        3631         605
547         546        1481         370        3673         918
557         556        1489         744        3739         534
563         562        1511         755        3761         188
569         284        1543         771        3821         764
571         114        1553         194        3823         637
577         144        1559         779        3833         958
587         586        1567         783        3881         388
593         148        1579         526        3889         648
599         299        1583         791        3943         219
601         25        1597         532        4001         1000
607         303        1601         400        4049         506
613         612        1607         803        4051         50
617         154        1609         201        4057         169
619         618        1613         52        4129         688
631         45        1627         542        4153         346
641         64        1657         92        4177         87
643         214        1663         831        4201         525
647         323        1697         848        4211         842
653         652        1699         566        4217         1054
659         658        1709         244        4271         305
661         660        1721         215        4273         534
673         48        1723         574        4289         1072
677         676        1753         146        4297         537
683         22        1759         879        4409         551
691         230        1777         74        4421         340
701         700        1783         891        4423         737
       
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 楼主| 发表于 2022-2-15 11:57 | 显示全部楼层
出现在非梅森数中的素数645个(续):                                       
素数p        指数n        素数p        指数n        素数p        指数n
4457         1114        11597         892        33403         586
4481         560        11953         664        34039         279
4519         753        12007         667        34273         1008
4523         266        12037         708        34511         595
4643         422        12049         753        35201         1100
4657         388        12101         1100        37171         118
4663         777        12241         510        37201         620
4721         295        12503         329        37321         933
4729         788        12641         395        37537         391
4733         364        12841         535        38321         958
4751         475        12893         1172        38351         767
4759         793        13099         354        38431         549
4801         1200        13121         328        38737         72
4861         972        13499         794        39551         175
4931         986        13553         616        39607         943
4993         624        13669         204        40153         717
4999         357        13963         1074        41161         735
5021         1004        14323         462        41201         412
5081         635        14327         551        42373         396
5113         426        14449         84        42641         520
5153         112        14897         931        42841         476
5167         861        14951         115        43691         34
5209         217        15073         314        45137         403
5237         748        15121         270        46351         927
5279         377        15233         1088        46439         749
5297         662        15241         381        46441         645
5347         198        15289         637        46957         516
5381         1076        15451         618        47521         880
5419         42        15467         814        47737         663
5441         544        15583         1113        48731         886
5449         908        15619         274        48817         226
5503         917        15679         871        49201         615
5531         790        15809         247        49297         237
5569         464        16073         1148        49477         124
5581         124        16111         537        49681         540
5641         564        16183         279        50177         784
5669         436        16729         697        51001         1020
5689         711        16831         765        51199         1113
5821         388        17029         516        51481         260
5861         1172        17191         955        51941         1060
5867         838        17401         580        52009         788
5953         992        17467         426        54001         180
5981         460        17491         1166        54721         380
6007         1001        17539         222        54919         1017
6043         318        17987         1058        55201         1200
6151         1025        18041         451        55441         385
6217         1036        18217         828        55609         993
6271         1045        18451         738        55633         183
6337         288        18503         319        57457         513
6449         806        18539         806        58309         452
6481         810        18593         1162        59393         232
6529         102        18679         849        59753         679
6553         117        18797         508        60217         1158
6563         386        19211         1130        60427         746
6673         1112        19819         734        61681         40
6679         159        20143         1119        62497         217
6689         836        20231         119        62827         566
6791         679        20333         1196        63841         798
6871         687        20747         902        63901         300
6959         497        20857         66        64067         622
6961         1160        21061         468        64439         319
6967         1161        21169         504        65521         1170
7001         500        21481         895        65537         32
7057         392        21569         674        66457         213
7121         890        21601         1080        67033         931
7151         325        21841         156        68449         713
7309         1044        21851         1150        70921         985
7351         525        22051         882        71119         81
7393         264        22111         201        72251         578
7489         468        22573         1188        73417         399
7753         323        22777         949        73471         155
7867         874        23017         959        75011         1154
7993         999        23041         480        75041         536
8081         1010        23311         45        78233         154
8101         100        23761         594        79187         578
8161         408        23833         993        79273         1101
8317         308        24391         813        79903         207
8353         464        25301         1012        80191         729
8581         660        25309         684        80513         592
8609         1076        25601         400        82129         696
8681         124        25609         582        82721         517
8713         363        25741         572        83791         399
8761         365        26041         930        84673         1176
8929         496        26227         558        84961         472
8969         1121        26317         68        85009         506
9041         904        26371         586        86113         117
9137         1142        26417         508        86171         70
9281         1160        26881         960        86561         1082
9413         724        27361         304        87211         54
9431         943        27551         551        87421         620
9521         476        27751         555        90289         456
9649         402        27961         466        91961         484
9721         810        28001         500        92051         526
9781         652        28297         1179        92353         888
9929         292        28393         1183        92641         1158
10169         164        29191         105        92737         63
10177         636        29581         348        93131         670
10243         1138        29761         744        93703         679
10333         1148        30241         540        94447         477
10453         804        30269         92        94849         624
10657         333        30757         932        95231         535
10711         1071        31153         708        95419         1178
11119         51        31249         868        96001         500
11161         310        31649         989        97561         1084
11287         627        31721         793        97687         729
11329         472        31817         194        98227         918
11471         155        32377         57        99577         922

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发表于 2022-2-16 12:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 大傻8888888 于 2022-2-16 12:15 编辑
yangchuanju 发表于 2022-2-13 07:58
梅森数都是模8余7的,但它的素因子即有模8余7的,也有模8余1的,没有模8余3和余5的;
梅森数都是模6余1 ...


如果2^p-1有素因子,则这些素因子都是2np+1形式的素数 。
其中n=1,2,3必有3的倍数,其中n=1,2.3.4,5必有5的倍数........以此类推其中n=1,2,3,4.......q必有q的倍数。[q是小于等于根号(2^p-1)/(2p+1)的素数]
设(2^p-1)/(2p+1)=x
则(√x)/ln(√x)是根号(2^p-1)/(2p+1)其中的素数的个数
所以判定2^p-1是否有素因子,只需要试除这(√x)/ln(√x)个素数即可
以上观点是否正确,请yang先生指正
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 楼主| 发表于 2022-2-16 15:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2022-2-18 06:16 编辑
大傻8888888 发表于 2022-2-16 12:00
如果2^p-1有素因子,则这些素因子都是2np+1形式的素数 。
其中n=1,2,3必有3的倍数,其中n=1,2.3.4,5 ...


现今已知2^41-1=2199023255551<13>=13367*164511353,
假定我们并不知道它的任何一个素因子,请用试除法分解它。
已知2^41-1是一个梅森数,但它是不是素数尚当作还不知道。
2^41-1=2199023255551,它如果有素因子应该是2*41*n+1形式的,
并且较小素因子不大于2199023255551的平方根=1482910,(1482910-1)/82≈18084,即n值最多要从1取到18084。
(直接用1482910/83≈17866是不对的)

实际上并非所有的2*41*n+1都是素数,即使其中的某些是素数,也不见得是2^41-1的素因子,需逐个试除之。
第一步应挑出17866个82n+1中的素数,然后再做除法。
实际操作中从中挑素数并不容易,亦可直接用它们一除了之。
现知13367=82*163+1,试除到163次即可找到2^41-1的一个小素因子13367;
然而至此问题没有完全结束,2^41-1不是素数已确定,但它共有几个素因子仍不知道,还需继续试除下去。
2199023255551/13367=164511353,164511353的平方根等于12826.2,再除以83等于154.5,154.5已小于163,不需再继续试除;
至此才可以断定:2^41-1=2199023255551<13>=13367*164511353,分解结束。

上述试除法是按照埃氏素数筛法进行的,然而
大傻先生认为试除工作不必进行到(2^p-1)^0.5/(2p+1),只需试除到:
“设(2^p-1)/(2p+1)=x
则(√x)/ln(√x)是根号(2^p-1)/(2p+1)其中的素数的个数
所以判定2^p-1是否有素因子,只需要试除这(√x)/ln(√x)个素数即可”。

(√x)=(2199023255551/83)^0.5=162770.56
ln(√x)=12.00
(√x)/ln(√x)=13564.1
13564并不比18084小多少,且大傻先生的试除法理论依据是什么,不知。
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发表于 2022-2-16 21:54 | 显示全部楼层
寻找大素数难度太大了,也找不到捷径,1亿位大素数不是那么好找的
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发表于 2022-2-17 10:26 | 显示全部楼层
yangchuanju 发表于 2022-2-16 15:58
现今已知2^41-1=2199023255551=13367*164511353,
假定我们并不知道它的任何一个素因子,请用试除法分解 ...

对不起,106楼的帖子其中符号有误,现更正如下:
如果2^p-1有素因子,则这些素因子都是2np+1形式的素数 。
其中n=1,2,3必有3的倍数,其中n=1,2.3.4,5必有5的倍数........以此类推其中n=1,2,3,4.......q必有q的倍数。[q是小于等于√(2^p-1)/(2p+1)的素数]
设√(2^p-1)/(2p+1)]=x
则x/lnx是√(2^p-1)/(2p+1)其中的素数的个数
所以判定2^p-1是否有素因子,只需要试除这x/lnx个素数即可,其中x/lnx是个大约值,实际值可以用埃氏筛法求出。
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 楼主| 发表于 2022-2-17 11:31 | 显示全部楼层
大傻8888888 发表于 2022-2-17 10:26
对不起,106楼的帖子其中符号有误,现更正如下:
如果2^p-1有素因子,则这些素因子都是2np+1形式的素数  ...

q是小于等于√[(2^p-1)/(2p+1)]的素数,还是小于等于[√(2^p-1)]/(2p+1)的素数?
应该是前者吧!
“设√(2^p-1)/(2p+1)]=x”是设√[(2^p-1)/(2p+1)]=x还是设[√(2^p-1)]/(2p+1)=x?
先除再开平方,还是开平方后再除?从您的原文看有一个不成对的中括号“]”,好似前者?
同样“x/lnx”是√[(2^p-1)/(2p+1)]还是[√(2^p-1)]/(2p+1)?
先除再开平方,还是开平方后再除?

用√(2^p-1)以内的全部素数试除一遍是最基本的埃氏筛法,除以2p+1是挑选出其中的2np+1形式的素数,
这样虽试除次数大大减少,但增加了挑选素数这一步,如果挑选素数不太费时费事,还是合算的。
但仅用√[(2^p-1)/(2p+1)]以内的素数试除,恐有遗漏,也没有理论根据。

点评

我的两个帖子考虑不周,给yang先生添麻烦了,谢谢您的回帖,使我收获了不少关于梅森素数的知识。  发表于 2022-2-17 22:18
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