多重完全数
多重完全数(multiply perfect number)为一数学名词,是一种广义的完全数。
针对一自然数k,自然数n为k重完全数的充份必要条件是n所有正约数的和(即除数函数,σ(n))等于n的k倍,此定义下,完全数的除数函数为本身的2倍,因此是2重完全数。不论k的数值为何,k重完全数都属于多重完全数。至2004年7月为止.已经找到k为11的多重完全数。
可以证明:
- 针对一素数p,若n为p重完全数且p无法整除n,则pn为(p+1)重完全数。因此可推得若整数n3重完全数,可被2整除但不能可被4整除,其充份必要条件是n/2需为奇数的完全数,至2012年12月为止,尚未发现任何奇数的完全数。
- 若3n为4k重完全数,且3无法整除n,则n为3k-重完全数。
最小的k重完全数
以下列出k <= 7时,各k值最小的k重完全数(OEIS数列A007539):
k | 最小的k重完全数 | 发现者 |
---|---|---|
1 | 1 | 不可考 |
2 | 6 | 不可考 |
3 | 120 | 不可考 |
4 | 30240 | 勒内·笛卡儿,约在1638年 |
5 | 14182439040 | 勒内·笛卡儿,约在1638年 |
6 | 154345556085770649600 | 罗伯特·丹尼·卡迈克尔, 1907 |
7 | 141310897947438348259849402738485523264343544818565120000 | TE Mason, 1911 |
例如,120的除数函数满足以下的关系:
1+2+3+4+5+6+8+10+12+15+20+24+30+40+60+120 = 360 = 3 × 120.
120的除数函数为120的三倍,因此为3重完全数:
参考资料
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- Merickel, James G. Problem 10617 (Divisors of sums of divisors). Am. Math. Monthly. 1999, 106 (7): 693. JSTOR 2589515. MR 1543520.
- Weiner, Paul A. The abundancy ratio, a measure of perfection. Math. Mag. 2000, 73 (4): 307–310. JSTOR 2690980. MR 1573474.
- Sorli, Ronald M., Algorithms in the study of multiperfect and odd perfect numbers, 2003
- Ryan, Richard F. A simpler dense proof regarding the abundancy index. Math. Mag. 2003, 76 (4): 299–301. JSTOR 3219086. MR 1573698.
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- Ward, Jeffrey. Does ten have a friend?. arXiv:0806.1001 .