■ソフィー・ジェルマン素数(その22)
xが素数で,2x+1がまた素数となる数xをソフィー・ジェルマン素数という.89はソフィー・ジェルマン素数であるがら,2倍して1を足した数179も素数である.
2・89+1=179
面白いことにこの数を2倍して1を足した数359も素数である.したがって,179もソフィー・ジェルマン素数である.
2・179+1=359
さらに,この数を2倍して1を足した数719も素数であり,以下同様に6個の素数列ができあがる.89(素数)→
2・89+1=179 (素数)
2・179+1=359 (素数)
2・359+1=719 (素数)
2・719+1=1439 (素数)
2・1439+1=2879 (素数)
2・2879+1=5759 (非素数)
このような素数列をカニンガムの鎖とよぶ.素数等差数列に対して「概等比数列」である.
1122659→2245319→4490639→8981279→17962559→35925119→71850239
は7個の素数からなるカニンガムの鎖である.
810.433,818,265,726,529,159から始まるカニンガムの鎖は16個の素数からなる.
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素数pの多くが2p+1も素数になるという性質を持っている.
5→11→23→47
p≠2のとき,3p+1は素数でないから,ここでは(p,2p+1,4p+1)がいずれも素数となるpを超ソフィー・ジェルマン素数と呼ぶことにしよう.
p 2p+1 4p+1
2 5(素数) 9(合成数)
3 7(素数) 13(素数)*
5 11(素数) 21(合成数)
7 15(合成数) 29(素数)
11 23(素数) 45(合成数)
13 27(合成数) 53(素数)
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p=3は超ソフィー・ジェルマン素数であるが,
[1]p=3k+1のとき
2p+1=6k+3(合成数)
4p+1=12k+5(?)
[2]p=3k+2のとき
2p+1=6k+5(?)
4p+1=12k+9(合成数)
したがって,この条件を満たすのはp=3のみである.
[参]河田直樹「整数と群・環・体」現代数学社
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