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完全数问题

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发表于 2009-10-20 16:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
【定义】
  完全数(Perfect number),又称完美数或完备数,是一些特殊的自然数:它所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和(即因子函数),恰好等于它本身。
  例如:第一个完全数是6,它有约数1、2、3、6,除去它本身6外,其余3个数相加,1+2+3=6。第二个完全数是28,它有约数1、2、4、7、14、28,除去它本身28外,其余5个数相加,1+2+4+7+14=28。后面的数是496、8128等等。
  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
  对于“4”这个数,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,这样的数叫做亏数。对于“12”这个数,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,这样的数就叫做盈数。那么有没有既不盈余,又不亏欠的数呢?即等于它自己的所有真因子之和的数,这样的数就叫做完全数。
[编辑本段]【性质】
  完全数有许多有趣的性质:
  1、它们都能写成连续自然数之和。例如:
  6=1+2+3
  28=1+2+3+4+5+6+7
  496=1+2+3+……+30+31
  2、它们的全部因数的倒数之和都是2,因此每个完全数都是调和数。例如:
  1/1+1/2+1/3+1/6=2
  1/1+1/2+1/4+1/7+1/14+1/28=2
  3、除6以外的完全数,还可以表示成连续奇立方数之和。例如:
  28=1^3+3^3
  496=1^3+3^3+5^3+7^3
  8128=1^3+3^3+5^3+……+15^3
  33550336=1^3+3^3+5^3+……+125^3+127^3
  4、完全数都可以表达为2的一些连续正整数次幂之和。例如:
  6=2^1+2^2
  28=2^2+2^3+2^4
  8128=2^6+2^7+2^8+2^9+2^10+2^11+2^12
  33550336=2^12+2^13+……+2^24
  5、完全数都是以6或8结尾。如果以8结尾,那么就肯定是以28结尾。
  6、除6以外的完全数,把它的各位数字相加,直到变成个位数,那么这个个位数一定是1。(亦即:除6以外的完全数,被9除都余1)
  28:2+8=10,1+0=1
  496:4+9+6=19,1+9=10,1+0=1
  7、完全数公式:(2^n-1)*2^(n-1)n=质数2.3.5.7.13.17.19.31……
[编辑本段]【历史】
  公元前6世纪的毕达哥拉斯是最早研究完全数的人,他已经知道6和28是完全数。毕达哥拉斯曾说:“6象征着完满的婚姻以及健康和美丽,因为它的部分是完整的,并且其和等于自身。”不过,或许印度人和希伯来人早就知道它们的存在了。有些《圣经》注释家认为6和28是上帝创造世界时所用的基本数字,他们指出,创造世界花了六天,二十八天则是月亮绕地球一周的日数。圣·奥古斯丁说:6这个数本身就是完全的,并不因为上帝造物用了六天;事实恰恰相反,因为这个数是一个完全数,所以上帝在六天之内把一切事物都造好了。
  完全数诞生后,吸引着众多数学家与业余爱好者像淘金一样去寻找。它很久以来就一直对数学家和业余爱好者有着一种特别的吸引力,他们没完没了地找寻这一类数字。接下去的两个完数看来是公元1世纪,毕达哥拉斯学派成员尼克马修斯发现的,他在其《数论》一书中有一段话如下:也许是这样,正如美的、卓绝的东西是罕有的,是容易计数的,而丑的、坏的东西却滋蔓不已;是以盈数和亏数非常之多,杂乱无章,它们的发现也毫无系统。但是完全数则易于计数,而且又顺理成章:因为在个位数里只有一个6;十位数里也只有一个28;第三个在百位数的深处,是496;第四个却在千位数的尾巴上,接近一万,是8128。它们具有一致的特性:尾数都是6或8,而且永远是偶数。第五个完全数要大得多,是33550336,它的寻求之路也艰难得多,直到十五世纪才由一位无名氏给出。这一寻找完全数的努力从来没有停止。电子计算机问世后,人们借助这一有力的工具继续探索。笛卡尔曾公开预言:“能找出完全数是不会多的,好比人类一样,要找一个完美人亦非易事。”时至今日,人们一直没有发现有奇完全数的存在。于是是否存在奇完全数成为数论中的一大难题。目前,只知道即便有,这个数也是非常之大,并且需要满足一系列苛刻的条件。
[编辑本段]【疑难问题】
  1、到底有多少完全数?
  寻找完全数并不是容易的事。经过不少数学家研究,到目前为止,一共找到了47个完全数。
  2、有没有奇完全数?
  奇怪的是,已发现的47个完全数都是偶数,会不会有奇完全数存在呢?如果存在,它必须大于10^300。
  至今无人能回答这些问题。
  尽管没有发现奇完全数,但是当代数学家奥斯丁·欧尔证明,若有奇完全数,则其形式必然是12^p+1或36^p+9的形式,其中p是素数。在10^300以下的自然数中奇完全数是不存在的。
发表于 2009-10-20 17:04 | 显示全部楼层

完全数问题

李金国也学会抄书了?
问题是: 你贴上的这些, 你都懂吗?
发表于 2009-10-20 17:21 | 显示全部楼层

完全数问题

我也不为难你, 你就把偶完全数的公式给写出来就行了, 并且给出证明
发表于 2009-10-20 18:33 | 显示全部楼层

完全数问题

数学垃圾李金国(moranhuishou,河南新乡,1935-? ):无常,无知,无聊,无理,无耻,无救。证毕 !
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