完美數

2021-01-21 數學佬

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6是一個完美數,因為6的因子有1,2,3,巧了,1+2+3=6

28是第二個完美數,因為28的因子有1,2,4,7,14,巧了,1+2+4+7+14=28


我們將這樣的數稱為完美數,它的所有因子之和正好等於它自身。此處的因子指的是正的,小於本身的因子。


定義完美數並不難,我們甚至可以將因子和大於自身的數稱為過剩數,而將因子和小於自身的數稱為虧數


找到完美數才是一個難事。


尋找完美數的工作從2300+年前的歐幾裡得,他在《幾何原本》中提出了尋找完美數的方法。

驗證一下。

1+2=3是個素數,2×3=6是個完美數

1+2+4=7是個素數,4×7=28是第二個完美數

請別讓我證明,既不好玩,我也不會。


那麼,我們可以根據歐幾裡得的這個套路,我們可以繼續找下去。

1+2+4+8=15不是素數

1+2+4+8+16=31是素數,16×31=496是第三個完美數

驗證:496的因子有:1,2,4,8,16,31,62,124,248,

它們的和1+2+4+8+16+31+124+248=496,

果然是個完美數。


第四個完美數就不太好算了,比較大,它是8128


前4個完美數,全部是由歐幾裡得算出來的。

牛逼,真有空。不用幹活吃飯的嗎?

第五個完美數,直到十五世紀才被算出來,當然,還是用歐幾裡得的辦法,稍微改進了一下。

這個計算簡單了一些,但其實還是很難算的,尤其在沒有計算機的時代。難算的點在於,判斷一個大數是不是素數,沒有有效的工具,只能根據素數表一個一個去除。


手工計算的巔峰,是那個腦袋不長毛,眼睛看不見的數學家——歐拉。他算出了手工計算的最大完美數,第八個完美數

當然,歐拉的偉大之處,不只是算出了最大最難算的完美數,而是證明了:歐幾裡得的方法算出來的,就是所有的完美數。這就避免了我們盲目去猜,除了歐幾裡得的算法,還有沒有其他完美數?歐拉回答了,沒有。


別和我要證明,我沒找到中文的。。。俄文我也看不懂。


當然,找完美數的工作,到現在已經變得比較輕鬆了,因為我們有了強大的工具——計算機。2017年發現了第50個完美數,2018年發現第51個完美數,足足多了300多萬位,它有。。。。接近五千萬位數。


太可怕了,我才不抄。

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