Простые числа

Содержание

Слайд 2

Простые числа! Простое число – не имеет делителей, кроме себя и

Простые числа!

Простое число – не имеет делителей, кроме себя и 1,

и не равно 1: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, …
Слайд 3

Простые числа! Простое число – не имеет делителей, кроме себя и

Простые числа!

Простое число – не имеет делителей, кроме себя и 1,

и не равно 1: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, …
Основная теорема арифметики: каждое натуральное число единственным образом раскладывается в произведение простых.
Слайд 4

Простые числа!

Простые числа!

Слайд 5

Простых чисел бесконечно много Евклид: предположим, что это не так, и

Простых чисел бесконечно много

Евклид: предположим, что это не так, и что

всего есть n простых чисел p1, …, pn.
p1·…·pn + 1
Слайд 6

Простых чисел бесконечно много Евклид: предположим, что это не так, и

Простых чисел бесконечно много

Евклид: предположим, что это не так, и что

всего есть n простых чисел p1, …, pn.
p1·…·pn + 1
Нет делимости ни на одно из чисел p1, …, pn, т.к. в остатке получается 1.
Вывод: есть еще какие-то простые числа, кроме этих n. Противоречие.
Слайд 7

Промежутки между соседними простыми 1, 2, 2, 4, 2, 4, 2,

Промежутки между соседними простыми

1, 2, 2, 4, 2, 4, 2, 4,

6, 2, 6, 4, 2, 4, 6, 6, ...
Слайд 8

Промежутки между соседними простыми 1, 2, 2, 4, 2, 4, 2,

Промежутки между соседними простыми

1, 2, 2, 4, 2, 4, 2, 4,

6, 2, 6, 4, 2, 4, 6, 6, ...
Слайд 9

Проблема простых-близнецов Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3

Проблема простых-близнецов

Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3 и 5,

5 и 7, 11 и 13, …, 41 и 43, …, 1’000’000’007 и 1’000’000’009…
Бесконечно ли много таких пар?
Слайд 10

Проблема простых-близнецов Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3

Проблема простых-близнецов

Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3 и 5,

5 и 7, 11 и 13, …, 41 и 43, …, 1’000’000’007 и 1’000’000’009…
Бесконечно ли много таких пар?
Апрель 2013: пар, отличающихся не более чем на 70’000’000, бесконечно много. Апрель 2014: пар, отличающихся не более чем на 246, бесконечно много.
Слайд 11

Проблема простых-близнецов Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3

Проблема простых-близнецов

Простые-близнецы – пары простых чисел, отличающихся на 2: 3 и 5,

5 и 7, 11 и 13, …, 41 и 43, …, 1’000’000’007 и 1’000’000’009…
Бесконечно ли много таких пар? – нерешенная проблема.
Апрель 2013: пар, отличающихся не более чем на 70’000’000, бесконечно много. Апрель 2014: пар, отличающихся не более чем на 246, бесконечно много.
Слайд 12

Насколько большими бывают промежутки? Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут быть сколь угодно большими.

Насколько большими бывают промежутки?

Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут быть

сколь угодно большими.
Слайд 13

Насколько большими бывают промежутки? Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут

Насколько большими бывают промежутки?

Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут быть

сколь угодно большими.
Обозначение: n! = 1·2 ·3 ·… ·n. 100! + 2 100! + 3 100! + 4 99 подряд идущих непростых чисел. … 100! + 100
Слайд 14

Насколько большими бывают промежутки? Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут

Насколько большими бывают промежутки?

Легкое упражнение: промежутки между соседними простыми могут быть

сколь угодно большими.
Обозначение: n! = 1·2 ·3 ·… ·n. 100! + 2 100! + 3 100! + 4 99 подряд идущих непростых чисел. … 100! + 100
Вместо 100 можно было взять 1000000, 1000000000…
Слайд 15

Постулат Бертрана На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число.

Постулат Бертрана

На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число.

Слайд 16

Постулат Бертрана На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число. Первое

Постулат Бертрана

На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число.
Первое доказательство: П.Л.Чебышёв,

1850 г.
Самое простое доказательство: П. Эрдёш, 1932 г. (несколько страниц)
Слайд 17

Постулат Бертрана На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число. Вопрос:

Постулат Бертрана

На отрезке [n; 2n] всегда есть простое число.
Вопрос: Насколько малым

можно взять f (n), чтобы на отрезке [n; n + n·f (n)] всегда было простое число?
Наилучший результат на сегодня: f (n) = n –19/40.
Слайд 18

Как часто встречаются простые числа?

Как часто встречаются простые числа?

Слайд 19

Как часто встречаются простые числа?

Как часто встречаются простые числа?

Слайд 20

Как часто встречаются простые числа? ln x – натуральный логарифм: степень,

Как часто встречаются простые числа?

ln x – натуральный логарифм: степень, в

которую нужно возвести число e, чтобы получить x
ln x = a ⇔ ea = x e ≈ 2,718281828459045…
Слайд 21

Как часто встречаются простые числа? П.Л.Чебышёв, 1850 г.: Количество простых чисел

Как часто встречаются простые числа?

П.Л.Чебышёв, 1850 г.:
Количество простых чисел на отрезке

[1; n] растет примерно (с точностью до умножения на константу) как
Слайд 22

Как часто встречаются простые числа? П.Л.Чебышёв, 1850 г.: Количество простых чисел

Как часто встречаются простые числа?

П.Л.Чебышёв, 1850 г.:
Количество простых чисел на отрезке

[1; n] растет примерно (с точностью до умножения на константу) как
Адамар, Валле-Пуссен, 1896 г.:
Константа равна 1.
Слайд 23

Как часто встречаются простые числа? Пример: сколько простых чисел есть среди первых 10100 чисел?

Как часто встречаются простые числа?

Пример: сколько простых чисел есть среди первых

10100 чисел?
Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26