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最大的完全数

如果把一个自然数的所有的约数(本身不在内)加起来能恰好等于这个数时,这样的自然数就叫完全数。例如28除掉本身之外有5个约数,那就是1、2、4、7、14,而,1+2+4+7+14=28,28就是完全数。最小的完全数是6(1+2+3),古代意大利把6看作是属于爱神维纳斯的数,象征美满的婚姻。
    早在欧几里得时期就知道完全数可由公式N=(2n-1)(2n—1)给出。这里的第二个因子2n—1必须是个素数。
    奇怪的是,所有已发现的完全数都是以6或28结尾的。到目前为止,所有的完全数都是偶数,甚至连一个奇完全数都未发现过,可是也仍然未能证明奇完全数是不存在的。 

 

相关资料:

完全数(Perfect number,又称完美数)是一些特殊的自然数。

 

【定义】
  若一个自然数,它所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和恰好等于它本身,这种数叫做完全数。
  例如,
  6=1+2+3
  28=1+2+4+7+14
  496=1+2+4+8+16+31+62+124+248
  8128=1+2+4+8+16+32+64+127+254+508+1016+2032+4064
  对于“4”这个数,它的真因子有1、2,其和是3。由于4本身比其真因子之和要大,这样的数叫做盈数。对于“12”这个数,它的真因子有1、2、3、4、6,其和是16。由于12本身比其真因子之和要小

,这样的数就叫做亏数。那么有没有既不盈余,又不亏欠的数呢?即等于它自己的所有真因子之和的数,这样的数就叫做完全数。

 

【性质】
  完全数有许多有趣的性质:
  ⒈它们都能写成连续自然数之和。
  如:6 = 1+2+3;
  28 = 1+2+3+4+5+6+7;
  496 = 1+2+3+……+30+31;
  ……
  ⒉它们的全部因数的倒数之和都是2,因此每个完全数都是调和数。
  如:1/1+1/2+1/3+1/6=2;
  1/1+1/2+1/4+1/7+1/14+1/28=2;
  ……

 

【历史】
  公元前6世纪的毕达哥拉斯是最早研究完全数的人,他已经知道6和28是完全数。毕达哥拉斯曾说:“6象征着完满的婚姻以及健康和美丽,因为它的部分是完整的,并且其和等于自身。”不过,或许印度人和希伯来人早就知道它们的存在了。有些《圣经》注释家认为6和28是上帝创造世界时所用的基本数字,他们指出,创造世界花了六天,二十八天则是月亮绕地球一周的日数。圣·奥古斯丁说:6这个数本身就是完全的,并不因为上帝造物用了六天;事实恰恰相反,因为这个数是一个完数,所以上帝在六天之内把一切事物都造好了,即使没有上帝创造世界这种事,6仍旧不失其为完数。
  完全数诞生后,吸引着众多数学家与业余爱好者像淘金一样去寻找。它很久

以来就一直对数学家和业余爱好者有着一种特别的吸引力,他们没完没了地找寻这一类数字。接下去的两个完数看来是公元1世纪,毕达哥拉斯学派成员尼克马修斯发现的,他在其《数论》一书中有一段话如下:也许是这样:正如美的、卓绝的东西是罕有的,是容易计数的,而丑的、坏的东西却滋蔓不已;是以盈数和亏数非常之多,杂乱无章,它们的发现也毫无系统。但是完全数则易于计数,而且又顺理成章:因为在个位数里只有一个6;十位数里也只有一个28;第三个在百位数的深处,是496;第四个却在千位数的尾巴上,接近一万,是8128。它们具有一致的特性:尾数都是6或8,而且永远是偶数。第五个完全数要大得多,是33550336,它的寻求之路也艰难得多,直到十五世纪才由一位无名氏给出。这一寻找完全数的努力从来没有停止。电子计算机问世后,人们借助这一有力的工具继续探索。笛卡尔曾公开预言:“能找出完全数是不会多的,好比人类一样,要找一个完美人亦非易事。”时至今日,人们一直没有发现有奇完全数的存在。于是是否存在奇完全数成为数论中的一大难题。目前,只知道即便有,这个数也是非常之大,并且需要满足一系列苛刻的条件。

 

【疑难问题】
  ⑴到底有多少完全数?寻找完全数并不

是容易的事。经过不少数学家研究,到目前为止,一共找到了46个完全数。
  ⑵有没有奇完全数?奇怪的是,已发现的46个完全数都是偶数,会不会有奇完全数存在呢?如果存在,它必须大于10^300。
  至今无人能回答这些问题。
  尽管没有发现奇完全数,但是当代数学家奥斯丁·欧尔证明,若有奇完全数,则其形式必然是12p + 1或36p + 9的形式,其中p是素数。在10^18以下的自然数中奇完全数是不存在的。

 

【完全数公式】
  大数学家欧几里德曾推算出完全数的获得公式:如果2^p-1质数,那么(2^p-1)2^(p-1)便是一个完全数。p=2,2^p-1=3是质数,(2^p-1)2^(p-1)=3X2=6,p=3,2^p-1=7是质数,(2^p-1)2^(p-1)=7X4=28但是2^p-1什么条件下才是质数呢?
  当2^p-1是质数的时候,称其为梅森素数!顾名思义,就是梅森第一个系统地研究这种形式的素数的!事实上,至今,人类只发现了46个梅森素数,也就是只发现了46个完全数。
 

前10个完全数
  6
  28
  496
  8128
  130816
  2096128
  33550336
  536854528
  8589869056
  137438693128

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