■素数と素因数分解(その2)
古代ギリシャ人はn=2,3,5,7,13のとき,2^n−1が素数になることを知っていました.n=11の場合,素数でないこと
2^11−1=2047=23・89
を発見したのは,ドイツの数学者レギウス(ウーリヒ・リーガー)でした(1536年).
その後,メルセンヌ素数にn=17,19,31が追加されましたが,フェルマーは
2^23−1=8388607=47・178481
2^37−1=137438953471=223・61631877
を発見しています.
メルセンヌ自身はメルセンヌ素数にn=127を追加しましたが,n=89と107が抜けていました.
2^67−1=193707721・761838257287
→n=2,3,5,7,13,17,19,31,61,89,107,127,・・・
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【1】フェルマーの定理
pが素数なら,a^p−aはpで割り切れる.
pが素数なら,aとpは互いの素ならば,a^p-1−1はpで割り切れる.
nが素数であることは2^n−1が素数であるための必要条件です.しかし,逆の十分性は成り立ちません.
2^2−1=3 (素数)
2^3−1=7 (素数)
2^5−1=31 (素数)
2^7−1=127 (素数)
2^11−1=2047=23・89 (非素数)
2^13−1=8191 (素数)
フェルマーの定理の応用性は高く,
2^4−1=15 (非素数)
2^6−1=63 (非素数)
2^8−1=255 (非素数)
2^9−1=511=7・73 (非素数)
2^12−1=1023=3・341 (非素数)
などはすぐ判定できます.
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