卡米歇爾數

"1104

數論上,卡米歇爾數是正合成數n,且使得對於所有跟n互質的整數b,b^(n-1)≡1(mod n)。

概觀

費馬小定理說明所有質數都有這個性質。在這方面,卡麥可數和質數十分相似,所以它們稱為偽質數。
因為這些數的存在,使得費馬素性檢驗變得不可靠。不過,它仍可用於證明一個數是合成數。另一方面,隨著數越來越大,卡米歇爾數變得越來越少,1至10^17有585 355個卡米歇爾數。
卡米歇爾數的一個等價的定義在Korselt定理(1899年)出現:一個正合成數n是卡米歇爾數,若且唯若n無平方數因子且對於所有n的質因子p,p − 1 | n − 1。
這個定理即時說明了所有卡米歇爾數是奇數
Korselt雖然發現了這些性質,但不能找到例子。1910年羅伯特·丹尼·卡麥可找到了第一個兼最小的有這樣性質的數——561。561=3×11×17,無平方數因數,且2|560 ; 10|560 ; 16|560 。
之後的卡麥可數:(OEIS:A002997)
1105 = 5×13×17 (4 | 1104, 12 | 1104, 16 | 1104)1729 = 7×13×19 (6 | 1728, 12 | 1728, 18 | 1728)2465 = 5×17×29 (4 | 2464, 16 | 2464, 28 | 2464)2821 = 7×13×31 (6 | 2820, 12 | 2820, 30 | 2820)6601 = 7×23×41 (6 | 6600, 22 | 6600, 40 | 6600)8911 = 7×19×67 (6 | 8910, 18 | 8910, 66 | 8910)J. Chernick 在1939年證明的一個定理,可以構造卡米歇爾數的一個子集
對於正整數(6k + 1)(12k + 1)(18k + 1),若其三個因子都是質數,它是卡米歇爾數。
保羅·艾狄胥猜想有無限個卡米歇爾數,1994年 William Alford 、 Andrew Granville 及 Carl Pomerance 證明了這個命題。
此外,對於足夠大的n,1至n之間有至少n^(2/7)個卡米歇爾數。
1992年Löh和Niebuhr找到一些很大的卡米歇爾數,其中一個有1 101 518 個因子且有多於1.6×10^7個位。

性質

卡米歇爾數有至少3個正質因子。以下是首個k個正質因子的卡米歇爾數,k=3,4,5,...:(OEIS:A006931)

k
3 561 = 3×11×17
4 41041 = 7×11×13×41
5 825265 = 5×7×17×19×73
6 321197185 = 5×19×23×29×37×137
7 5394826801 = 7×13×17×23×31×67×73
8 232250619601 = 7×11×13×17×31×37×73×163
9 9746347772161 = 7×11×13×17×19×31×37×41×641
以下是首十個有4個質因子的卡米歇爾數:(OEIS:A074379)
i
1 41041 = 7×11×13×41
2 62745 = 3×5×47×89
3 63973 = 7×13×19×37
4 75361 = 11×13×17×31
5 101101 = 7×11×13×101
6 126217 = 7×13×19×73
7 172081 = 7×13×31×61
8 188461 = 7×13×19×109
9 278545 = 5×17×29×113
10 340561 = 13×17×23×67

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