■約数の積(その40)

 インド生まれの数学者ラマヌジャンは,多くの公式や定理を発見し,神秘的な東洋の天才数学者とよばれていて,1日1つの割合で新しい公式または定理を発見したといわれています.ラマヌジャンは,素数と同じくらい風変わりな数として高次合成数の性質について探求しています.

 合成数とは素数でない数のことで,高次合成数とは24のように1,2,3,4,6,8,12,24と多くの約数をもつ数のことです.素数の正反対の性質をもつ数,反素数といってもよいでしょう.

===================================

 24未満の数で,約数が6個を超えるものはない.たとえば,22の約数は4個,21も4個,20は6個,ところが,24には8個の約数がある.それ未満の数より多くの数をもつ数を「高次合成数」と定義することにする.

  n=2^a2×3^a3×5^a5×7^a7×・・・×p^ap

高次合成数24,60は

  24=2^3×3^1,a2=3,a3=1

  60=2^2×3^1×5^1,a2=2,a3=1,a5=1

のように表せる.

 また,

  6746328388800=2^6×3^4×5^2×7^2×11×13×17×19×23,a2≧a3≧a5≧・・・≧1

 a2≧a3≧a5≧・・・≧1は最後の指数は1になることを示しているが,無数にある高次合成数のなかでただ2つの例外がある.

  4=2^2,36=2^2×3^2

 高次合成数に関しても,素数定理

  π(x)〜x/logx   (x→∞)

(π(x)は任意の整数xを越えない素数の個数を表すものとする)のような類似式があるという.

===================================

 また,24は有名なラマヌジャンの関数τ(n)にも関連している.

  Δ(z)=qΠ(1−q^n)^24=Στ(n)q^n

  q=exp(2πiz)

===================================

[おまけ]

 (1+1/7)(1+1/11)(1+1/19)

={2(1−1/3^2)(1−1/7^2)(1−1/11^2)(1−1/19^2)}^1/2

===================================