■kフィボナッチ数列と超黄金比(その3)

1^2=1

11^2=121

111^2=12321

1111^2=1234321

11111^2=123454321

111111^2=12345654321

1111111^2=1234567654321

11111111^2=123456787654321

111111111^2=12345678987654321

1111111111^2=123456789[10]987654321

11111111111^2=123456789[10][11][10]987654321

 次に,11のn乗数を並べて見ると

11^0=1

11^1=11

11^2=121

11^3=1331

11^4=14641

11^5=15[10][10]51

11^6=16[15][20][15]61

 1が連続する数を1の反復数(レプユニット)という.

1=1

11=11

111=3・37

1111=11・101

11111=41・271

111111=3・7・11・13・37

1111111=239・4649

11111111=11・73・101・137

111111111=3・3・37・333667

1111111111=11・41・271・9091

11111111111=21649・513239

 10進法表記で1がn個並ぶn桁のレプユニットは

  Rn=(10^n−1)/9

の形に書くことができる.1以外の数,たとえば7がn個並ぶ数は7で割れるから素数ではない.1の場合だけが明らかではないのだが,それでは,

(Q)3桁以上のレプユニットはすべて素数ではないのだろうか?

(A)No.

 Rnが素数ならば,nは素数でなければならない.n=2,19,23,317,1031の場合,Rnは素数であることが知られているが,いまのところ,これ以外のレプユニット型素数は知られておらず,レプユニット型素数が無限個あるのかどうかは未解決である.

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 特殊な形の素数としては

  カレン数:n・2^n+1型素数

  フェルマー素数:2^(2^n)+1型素数

  メルセンヌ素数:2^n−1型素数

などがあげられる.

 フェルマー数の因数はk・2^n+1の形をしていることから,オイラーは

2^(2^5)+1=4294967297=641・6700417

と分解されることを見いだした.

  [参]加藤明史「読んで楽しむ代数学」現代数学社

にはレプユニットの別の見方も掲載されていたので,紹介しておきたい.

1・9+2=11

12・9+3=111

123・9+4=1111

1234・9+5=11111

12345・9+6=111111

123456・9+7=1111111

1234567・9+8=11111111

12345678・9+9=111111111

123456789・9+10=1111111111

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