如果把一個自然數的所有的約數(本身不在內)加起來能恰好等于這個數時,這樣的自然數就叫完全數。例如28除掉本身之外有5個約數,那就是1、2、4、7、14,而,1+2+4+7+14=28,28就是完全數。最小的完全數是6(1+2+3),古代意大利把6看作是屬于愛神維納斯的數,象征美滿的婚姻。
早在歐幾里得時期就知道完全數可由公式N=(2n-1)(2n—1)給出。這里的第二個因子2n—1必須是個素數。
奇怪的是,所有已發現的完全數都是以6或28結尾的。到目前為止,所有的完全數都是偶數,甚至連一個奇完全數都未發現過,可是也仍然未能證明奇完全數是不存在的。
相關資料:
完全數(Perfect number,又稱完美數)是一些特殊的自然數。
【定義】
若一個自然數,它所有的真因子(即除了自身以外的約數)的和恰好等于它本身,這種數叫做完全數。
例如,
6=1+2+3
28=1+2+4+7+14
496=1+2+4+8+16+31+62+124+248
8128=1+2+4+8+16+32+64+127+254+508+1016+2032+4064
對于“4”這個數,它的真因子有1、2,其和是3。由于4本身比其真因子之和要大,這樣的數叫做盈數。對于“12”這個數,它的真因子有1、2、3、4、6,其和是16。由于12本身比其真因子之和要小
【性質】
完全數有許多有趣的性質:
、彼鼈兌寄軐懗蛇B續自然數之和。
如:6 = 1+2+3;
28 = 1+2+3+4+5+6+7;
496 = 1+2+3+……+30+31;
……
、菜鼈兊娜恳驍档牡箶抵投际2,因此每個完全數都是調和數。
如:1/1+1/2+1/3+1/6=2;
1/1+1/2+1/4+1/7+1/14+1/28=2;
……
【歷史】
公元前6世紀的畢達哥拉斯是最早研究完全數的人,他已經知道6和28是完全數。畢達哥拉斯曾說:“6象征著完滿的婚姻以及健康和美麗,因為它的部分是完整的,并且其和等于自身。”不過,或許印度人和希伯來人早就知道它們的存在了。有些《圣經》注釋家認為6和28是上帝創造世界時所用的基本數字,他們指出,創造世界花了六天,二十八天則是月亮繞地球一周的日數。圣·奧古斯丁說:6這個數本身就是完全的,并不因為上帝造物用了六天;事實恰恰相反,因為這個數是一個完數,所以上帝在六天之內把一切事物都造好了,即使沒有上帝創造世界這種事,6仍舊不失其為完數。
完全數誕生后,吸引著眾多數學家與業余愛好者像淘金一樣去尋找。它很久
【疑難問題】
⑴到底有多少完全數?尋找完全數并不
、朴袥]有奇完全數?奇怪的是,已發現的46個完全數都是偶數,會不會有奇完全數存在呢?如果存在,它必須大于10^300。
至今無人能回答這些問題。
盡管沒有發現奇完全數,但是當代數學家奧斯丁·歐爾證明,若有奇完全數,則其形式必然是12p + 1或36p + 9的形式,其中p是素數。在10^18以下的自然數中奇完全數是不存在的。
【完全數公式】
大數學家歐幾里德曾推算出完全數的獲得公式:如果2^p-1質數,那么(2^p-1)2^(p-1)便是一個完全數。p=2,2^p-1=3是質數,(2^p-1)2^(p-1)=3X2=6,p=3,2^p-1=7是質數,(2^p-1)2^(p-1)=7X4=28但是2^p-1什么條件下才是質數呢?
當2^p-1是質數的時候,稱其為梅森素數!顧名思義,就是梅森第一個系統地研究這種形式的素數的!事實上,至今,人類只發現了46個梅森素數,也就是只發現了46個完全數。
前10個完全數
6
28
496
8128
130816
2096128
33550336
536854528
8589869056
137438693128