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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