لوكاس شبه أولي

الأعداد الأولية الزائفة لوكاس والأعداد الأولية الزائفة فيبوناتشي هي أعداد صحيحة مركبة تجتاز اختبارات معينة تجتازها جميع الأعداد الأولية وعدد قليل جدًا من الأعداد المركبة: في هذه الحالة، معايير تتعلق ببعض متتاليات لوكاس .

أعداد بايلي-واغستاف-لوكاس الأولية الزائفة

يُعرّف بايلي وواغستاف الأعداد الأولية الزائفة لوكاس على النحو التالي: [ 1 ] بالنظر إلى عددين صحيحين P و Q ، حيث P > 0 ود=P2-4سؤال{\displaystyle D=P^{2}-4Q}، ليكن U k ( P , Q ) و V k ( P , Q ) متتاليات لوكاس المقابلة .

ليكن n عددًا صحيحًا موجبًا، وليكن(دن){\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)}ليكن رمز جاكوبي . نُعرّف

دلتا(ن)=ن-(دن).{\displaystyle \delta (n)=n-\left({\tfrac {D}{n}}\right).}

إذا كان n عددًا أوليًا لا يقسم Q ، فإن شرط التطابق التالي يتحقق:

إذا لم تتحقق هذه المطابقة ، فإن n ليس عددًا أوليًا . وإذا كان n عددًا مركبًا ، فإن هذه المطابقة لا تتحقق عادةً . [ 1 ] هذه هي الحقائق الأساسية التي تجعل متواليات لوكاس مفيدة في اختبار أولية الأعداد .

يمثل التطابق ( 1 ) أحد تطابقين يحددان العدد الأولي الزائف لفروبينيوس . وبالتالي، فإن كل عدد أولي زائف لفروبينيوس هو أيضًا عدد أولي زائف لبيلي-واغستاف-لوكاس، ولكن العكس ليس صحيحًا دائمًا.

من المراجع الجيدة الفصل الثامن من كتاب بريسود وواغون (مع كود ماثيماتيكا )، [ 2 ] والصفحات 142-152 من كتاب كراندال وبوميرانس، [ 3 ] والصفحات 53-74 من كتاب ريبنبوم. [ 4 ]

لوكاس: الأعداد الأولية المحتملة والأعداد الأولية الزائفة

العدد الأولي المحتمل لوكاس لزوج معين ( P، Q ) هو أي عدد صحيح موجب n الذي تكون المعادلة ( 1 ) أعلاه صحيحة بالنسبة له (انظر، [ 1 ] الصفحة 1398).

العدد الأولي الزائف لوكاس لزوج معين ( P، Q ) هو عدد صحيح مركب موجب n تكون المعادلة ( 1 ) صحيحة بالنسبة له (انظر، [ 1 ] الصفحة 1391).

يكون اختبار لوكاس للأعداد الأولية المحتملة مفيدًا للغاية إذا تم اختيار D بحيث يكون رمز جاكوبي(دن){\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)}يساوي -1 (انظر الصفحات 1401-1409 من المرجع [ 1 ] ، والصفحة 1024 من المرجع [ 5 أو الصفحات 266-269 من المرجع [ 2 ] ). يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية عند دمج اختبار لوكاس مع اختبار أولي زائف قوي ، مثل اختبار بايلي-PSW للأعداد الأولية . عادةً ما تستخدم التطبيقات طريقة لاختيار المعلمات تضمن هذا الشرط (مثل طريقة سيلفريدج الموصى بها في المرجع [ 1 ] والموصوفة أدناه).

لو(دن)=-1،{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=-1,}عندئذٍ تصبح المعادلة ( 1 )

إذا كانت المطابقة ( 2 ) خاطئة، فإن هذا يشكل دليلاً على أن n عدد مركب.

إذا تحققت المعادلة ( 2 )، فإن n عدد أولي محتمل وفقًا لاختبار لوكاس. في هذه الحالة، إما أن يكون n عددًا أوليًا أو عددًا شبه أولي وفقًا لاختبار لوكاس. إذا تحققت المعادلة ( 2 )، فمن المرجح أن يكون n عددًا أوليًا (وهذا ما يبرر تسميته بالعدد الأولي المحتمل )، لكن هذا لا يثبت بالضرورة أنه عدد أولي. وكما هو الحال مع أي اختبار احتمالي آخر لتحديد أولية الأعداد، إذا أجرينا اختبارات لوكاس إضافية باستخدام قيم مختلفة لـ D و P و Q ، فسنكتسب ثقة أكبر في أن n عدد أولي، ما لم يثبت أحد هذه الاختبارات أنه عدد مركب.

أمثلة: إذا كان P = 3، Q = 1، و D = 13، فإن تسلسل U's هو (التسلسل A006190 في OEIS ) : U 0 = 0، U 1 = 1، U 2 = 3، U 3 = 10، إلخ.

أولاً، لنفترض أن n = 19. رمز جاكوبي(1319){\displaystyle \left({\tfrac {13}{19}}\right)}بما أن δ( n ) = -1 ، فإن δ( n ) = 20، و U 20 = 6616217487 = 19.348221973، ولدينا

يو20=66162174870(مود19).{\displaystyle U_{20}=6616217487\equiv 0{\pmod {19}}.}

لذا، فإن العدد 19 هو عدد أولي محتمل وفقًا لتصنيف لوكاس لهذا الزوج ( P, Q ). في هذه الحالة، العدد 19 عدد أولي، وبالتالي فهو ليس عددًا أوليًا زائفًا وفقًا لتصنيف لوكاس.

في المثال التالي، لنفترض أن n = 119. لدينا(13119){\displaystyle \left({\tfrac {13}{119}}\right)}= 1، ويمكننا حساب

يو1200(مود119).{\displaystyle U_{120}\equiv 0{\pmod {119}}.}

مع ذلك، فإن 119 = 7 × 17 ليس عددًا أوليًا، لذا فإن 119 هو عدد أولي زائف لوكاس لهذا الزوج ( P, Q ). في الواقع، 119 هو أصغر عدد أولي زائف عندما يكون P = 3 و Q = -1 .

سنرى أدناه أنه من أجل التحقق من المعادلة ( 2 ) لقيمة معينة n ، لسنا بحاجة إلى حساب جميع الحدود n + 1 الأولى في متتالية U.

لنفترض أن Q = −1، فإن أصغر عدد أولي زائف لوكاس لـ P = 1، 2، 3، ... هو

323، 35، 119، 9، 9، 143، 25، 33، 9، 15، 123، 35، 9، 9، 15، 129، 51، 9، 33، 15، 21، 9، 9، 49، 15، 39، 9، 35، 49، 15، 9، 9، 33، 51، 15، 9، 35، 85، 39، 9، 9، 21، 25، 51، 9، 143، 33، 119، 9، 9، 51، 33، 95، 9، 15، 301، 25، 9، 9، 15، 49، 155، 9، 399، 15، 33، 9، 9، 49، 15، 119، 9، ...

أعداد لوكاس الزائفة القوية

والآن، عاملدلتا(ن)=ن-(دن){\displaystyle \delta (n)=n-\left({\tfrac {D}{n}}\right)}في النموذجد2s{\displaystyle d\cdot 2^{s}}أيند{\displaystyle d}هذا غريب.

العدد الأولي الزائف القوي لوكاس لزوج معين ( P ، Q ) هو عدد فردي مركب n بحيث يكون القاسم المشترك الأكبر ( n، D ) = 1، ويحقق أحد الشروط.

يود0(مودن){\displaystyle U_{d}\equiv 0{\pmod {n}}}

أو

Vد2ر0(مودن){\displaystyle V_{d\cdot 2^{r}}\equiv 0{\pmod {n}}}

لبعض القيم 0 r < s ؛ انظر الصفحة 1396 من المرجع [ 1 ] . العدد الأولي الزائف القوي لوكاس هو أيضًا عدد أولي زائف لوكاس (لنفس الزوج ( P , Q ))، ولكن العكس ليس صحيحًا بالضرورة. لذلك، يُعد الاختبار القوي اختبارًا أكثر صرامةً لاختبار أولية الأعداد من المعادلة ( 1 ).

يوجد عدد لا نهائي من الأعداد الأولية الزائفة القوية من نوع لوكاس، وبالتالي، يوجد عدد لا نهائي من الأعداد الأولية الزائفة من نوع لوكاس. تنص النظرية 7 في [ 1 ] على ما يلي: ليكنP{\displaystyle P}وسؤال{\displaystyle Q}ليكن عددين صحيحين موجبين أوليين فيما بينهما بحيثP2-4سؤال{\displaystyle P^{2}-4Q}موجب ولكنه ليس مربعًا. إذن يوجد ثابت موجبج{\displaystyle c}(اعتمادا عليP{\displaystyle P}وسؤال{\displaystyle Q}) بحيث لا يتجاوز عدد الأعداد الأولية الزائفة القوية من نوع لوكاسx{\displaystyle x}أكبر منجسجلx{\displaystyle c\cdot \log x}، لx{\displaystyle x}كبير بما فيه الكفاية.

يمكننا أن نضع Q = −1، ثميون{\displaystyle U_{n}}وVن{\displaystyle V_{n}}إذا كانت P متتالية فيبوناتشي و P متتالية لوكاس، فيمكن تسمية الأعداد الأولية الزائفة بأعداد لوكاس الأولية الزائفة القوية في الأساس P ، على سبيل المثال، أقل أعداد لوكاس الأولية الزائفة قوةً عندما P = 1، 2، 3، ... هي 4181، 169، 119، ...

العدد الأولي الزائف القوي للغاية من نوع لوكاس [ 6 ] [ 7 ] هو عدد أولي زائف قوي من نوع لوكاس لمجموعة من المعاملات ( P ، Q ) حيث Q = 1، ويحقق أحد الشروط التالية:

يود0 و Vد±2(مودن){\displaystyle U_{d}\equiv 0{\text{ and }}V_{d}\equiv \pm 2{\pmod {n}}}

أو

Vد2ر0(مودن){\displaystyle V_{d\cdot 2^{r}}\equiv 0{\pmod {n}}}

بالنسبة للبعض0ر<s-1{\displaystyle 0\leq r<s-1}العدد الزائف الأولي لوكاس القوي جدًا هو أيضًا عدد زائف أولي لوكاس قوي لنفس(P،سؤال){\displaystyle (P,Q)}زوج. لا يمكن لأي عدد أن يكون عددًا أوليًا زائفًا قويًا من نوع لوكاس لأكثر من 1/4 من جميع القواعد ، أو عددًا أوليًا زائفًا قويًا جدًا من نوع لوكاس لأكثر من 1/8 من جميع القواعد .

تطبيق اختبار لوكاس للأعداد الأولية المحتملة

قبل الشروع في اختبار احتمالية كون العدد أوليًا، يُتحقق عادةً من أن العدد n ، المراد اختبار أوليته، فردي، وليس مربعًا كاملًا، ولا يقبل القسمة على أي عدد أولي صغير أصغر من حد معين مناسب. يسهل اكتشاف المربعات الكاملة باستخدام طريقة نيوتن للجذور التربيعية.

نختار متتالية لوكاس حيث رمز جاكوبي(دن)=-1{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=-1}، بحيث يكون δ( n ) = n + 1.

بفرض قيمة n ، تتمثل إحدى تقنيات اختيار D في استخدام التجربة والخطأ لإيجاد أول قيمة لـ D في المتتالية 5، -7، 9، -11، ... بحيث(دن)=-1{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=-1}. لاحظ أن(كن)(-كن)=-1{\displaystyle \left({\tfrac {k}{n}}\right)\left({\tfrac {-k}{n}}\right)=-1}(إذا كان للعددين D و n عامل أولي مشترك، فإن(دن)=0.{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=0.}باستخدام هذه السلسلة من قيم D ، يبلغ متوسط ​​عدد قيم D التي يجب تجربتها قبل أن نصادف قيمة رمز جاكوبي الخاص بها -1 حوالي 1.79. [ 1 ] : 1416 بمجرد حصولنا على D ، نُعيّنP=1{\displaystyle P=1}وسؤال=(1-د)/4{\displaystyle Q=(1-D)/4}من المستحسن التحقق من أن العدد n لا يشترك في أي عوامل أولية مع العددين P أو Q. وقد اقترح جون سيلفريدج هذه الطريقة ("الطريقة أ") لاختيار D و P و Q.

(لن ينجح هذا البحث أبدًا إذا كان n مربعًا، وعلى العكس من ذلك، إذا نجح، فهذا دليل على أن n ليس مربعًا. وبالتالي، يمكن توفير بعض الوقت عن طريق تأجيل اختبار مربع n حتى بعد فشل جميع خطوات البحث القليلة الأولى.)

بمعرفة D و P و Q ، توجد علاقات تكرارية تمكننا من حساب بسرعةيون+1{\displaystyle U_{n+1}}وVن+1{\displaystyle V_{n+1}}فييا(سجل2ن){\displaystyle O(\log _{2}n)}الخطوات؛ انظر تسلسل لوكاس §  العلاقات الأخرى . للبدء،

يو1=1{\displaystyle U_{1}=1}
V1=P{\displaystyle V_{1}=P}
سؤال1=سؤال{\displaystyle Q^{1}=Q}

أولاً، يمكننا مضاعفة الرقم السفلي منك{\displaystyle k}ل2ك{\displaystyle 2k}في خطوة واحدة باستخدام علاقات التكرار

يو2ك=يوكVك،{\displaystyle U_{2k}=U_{k}\cdot V_{k},}
V2ك=Vك2-2سؤالك=Vك2+ديوك22،{\displaystyle V_{2k}=V_{k}^{2}-2Q^{k}={\frac {V_{k}^{2}+DU_{k}^{2}}{2}},}
سؤال2ك=(سؤالك)2.{\displaystyle Q^{2k}=(Q^{k})^{2}.}

بعد ذلك، يمكننا زيادة الرقم السفلي بمقدار 1 باستخدام العلاقات التكرارية

يو2ك+1=(Pيو2ك+V2ك)/2،{\displaystyle U_{2k+1}=(P\cdot U_{2k}+V_{2k})/2,}
V2ك+1=(ديو2ك+PV2ك)/2،{\displaystyle V_{2k+1}=(D\cdot U_{2k}+P\cdot V_{2k})/2,}
سؤال2ك+1=سؤالسؤال2ك.{\displaystyle Q^{2k+1}=Q\cdot Q^{2k}.}

في كل مرحلة، نقوم باختزال جميع المتغيرات بتردد n . عند القسمة على 2 بتردد n ، إذا كان البسط فرديًا، نضيف n (وهو ما لا يغير القيمة بتردد n ) لجعله زوجيًا قبل القسمة على 2.

نستخدم بتات التمثيل الثنائي للعدد n لتحديد الحدود التي يجب حسابها في المتتالية. على سبيل المثال، إذا كان n + 1 = 44 (أي 101100 بالثنائي)، فعند أخذ البتات واحدة تلو الأخرى من اليسار إلى اليمين، نحصل على متتالية المؤشرات التي يجب حسابها: 1² = 1، 10² = 2، 100² = 4 ، 101² = 5، 1010² = 10 ، 1011² = 11 ، 10110² = 22 ، 101100² = 44. بالتالي ، نحسب U₁ ، U₂ ، U₄ ، U₅ ، U₁₀ ، U₁₁ ، U₂₂ ، و U₄₄ . نقوم أيضًا بحساب الحدود ذات الأرقام المتشابهة في متتالية V ، بالإضافة إلى Q 1 و Q 2 و Q 4 و Q 5 و Q 10 و Q 11 و Q 22 و Q 44 .

بنهاية الحساب، سنكون قد حسبنا U n+1 و V n+1 و Q n+1 (mod n ). ثم نتحقق من التطابق ( 2 ) باستخدام القيمة المتوقعة لـ U n+1 .

عند اختيار المعلمات D و P و Q كما هو موضح أعلاه، فإن أول 10 أعداد أولية زائفة من نوع Lucas هي: [ 1 ] : 1401 323، 377، 1159، 1829، 3827، 5459، 5777، 9071، 9179، و 10877 (التسلسل A217120 في OEIS )

يمكن تطبيق النسخ القوية من اختبار لوكاس بطريقة مماثلة. وباستخدام نفس المعايير، فإن أول عشرة أعداد أولية زائفة قوية لاختبار لوكاس هي: 5459، 5777، 10877، 16109، 18971، 22499، 24569، 25199، 40309، و58519 (التسلسل A217255 في OEIS ).

تستخدم أعداد لوكاس الزائفة الأولية القوية للغاية معلمات مختلفة: إصلاحسؤال=1{\displaystyle Q=1}ثم جرب P = 3، 4، 5، 6، ...، حتى تصل إلى قيمةد=P2-4سؤال{\displaystyle D=P^{2}-4Q}يتم العثور على رمز جاكوبي(دن)=-1{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=-1}أول 10 أعداد زائفة قوية للغاية من نوع لوكاس هي 989، 3239، 5777، 10877، 27971، 29681، 30739، 31631، 39059، و72389 (التسلسل A217719 في OEIS ) .

التحقق من شروط التطابق الإضافية

إذا تحققنا من صحة التطابق ( 2 )، فهناك شروط تطابق إضافية يمكننا التحقق منها بتكلفة حسابية إضافية ضئيلة للغاية. ومن خلال توفير فرصة إضافية لإثبات أن n عدد مركب، فإن هذه الشروط تزيد من موثوقية الاختبار.

إذا كان n عددًا أوليًا فرديًا و(دن)=-1{\displaystyle \left({\tfrac {D}{n}}\right)=-1}إذن، لدينا ما يلي: [ 1 ] : 1392 المعادلة 2

على الرغم من أن شرط التطابق هذا ليس جزءًا من اختبار لوكاس الأولي المحتمل، إلا أنه من السهل تقريبًا التحقق من هذا الشرط لأنه، كما ذكر أعلاه، فإن أسهل طريقة لحساب U n +1 هي حساب V n +1 أيضًا.

إذا عُدِّلَت طريقة سيلفريدج (أ) لاختيار المعاملات بحيث تستخدم، في حال اختيار D = 5، المعاملات P = Q = 5 بدلاً من P = 1 و Q = −1 (مع تجنب Q ≠ ±1؛ "الطريقة أ*")، فإن 913 = 11.83 هو العدد المركب الوحيد الأقل من 10⁸ الذي تتحقق فيه المطابقة ( 3 ) (انظر الصفحة 1409 والجدول 6 من المرجع [ 1 ] ). تُظهر حسابات أكثر تفصيلاً أنه باستخدام هذه الطريقة لاختيار D و P و Q ، لا يوجد سوى خمسة أعداد فردية مركبة أقل من 10¹⁵ تتحقق فيها المطابقة ( 3 ). [ 8 ]

لوسؤال±1{\displaystyle Q\neq \pm 1}(و GCD( n , Q ) = 1)، ثم يمكن أيضًا تنفيذ اختبار أويلر-جاكوبي الأولي المحتمل للأساس Q بتكلفة حسابية طفيفة.

حسابVن+1{\displaystyle V_{n+1}}يعتمد علىV(ن+1)/2{\displaystyle V_{(n+1)/2}}وسؤال(ن+1)/2{\displaystyle Q^{(n+1)/2}}. هذا هوسؤال{\displaystyle Q}أوقاتسؤال(ن-1)/2{\displaystyle Q^{(n-1)/2}}وإذا كان n عددًا أوليًا، فبحسب معيار أويلر ،

سؤال(ن-1)/2(سؤالن)(مودن){\displaystyle Q^{(n-1)/2}\equiv \left({\tfrac {Q}{n}}\right){\pmod {n}}}.

(هنا،(سؤالن){\displaystyle \left({\tfrac {Q}{n}}\right)}هو رمز ليجندر ؛ إذا كان n عددًا أوليًا، فهذا هو نفسه رمز جاكوبي).

لذلك، إذا كان n عددًا أوليًا، فلا بد أن يكون لدينا،

يسهل حساب رمز جاكوبي على الجانب الأيمن، لذا يسهل التحقق من هذا التطابق. إذا لم يتحقق هذا التطابق، فلا يمكن أن يكون n عددًا أوليًا. إذا كان القاسم المشترك الأكبر ( n, Q ) يساوي 1، فإن اختبار التطابق ( 4 ) يُكافئ إضافة اختبار سولوفاي-ستراسن للأولية "الأساس Q" إلى اختبار لوكاس .

يوجد شرط تطابق آخر علىيون{\displaystyle U_{n}}وVن{\displaystyle V_{n}}وهذا صحيحٌ بالضرورة إذا كان n عددًا أوليًا، ويمكن التحقق منه. [ 1 ] : §2,6

مقارنة باختبار ميلر-رابين للأولوية

k تطبيق لاختبار ميلر-رابين الأولي يعلن أن العدد المركب n هو على الأرجح عدد أولي باحتمالية لا تتجاوز (1/4) k .

يوجد تقدير احتمالي مماثل لاختبار لوكاس القوي للأعداد الأولية المحتملة. [ 9 ]

وبصرف النظر عن استثناءين تافهين (انظر أدناه)، فإن نسبة أزواج ( P ، Q ) (modulo n ) التي تعلن أن العدد المركب n هو على الأرجح عدد أولي هي على الأكثر (4/15).

لذلك، فإن k تطبيقًا لاختبار لوكاس القوي سيعلن أن العدد المركب n هو عدد أولي على الأرجح باحتمالية لا تتجاوز (4/15) k .

هناك استثناءان بسيطان. الأول هو عندما يكون n = 9. والآخر هو عندما يكون n = p ( p + 2) هو حاصل ضرب عددين أوليين توأمين . يسهل تحليل هذا العدد n إلى عوامله الأولية، لأنه في هذه الحالة، n + 1 = ( p + 1) ² هو مربع كامل. يمكن اكتشاف المربعات الكاملة بسرعة باستخدام طريقة نيوتن للجذور التربيعية.

من خلال الجمع بين اختبار لوكاس شبه الأولي واختبار فيرما الأولي ، على سبيل المثال، للأساس 2، يمكن للمرء الحصول على اختبارات احتمالية قوية للغاية للأوليية، مثل اختبار بايلي-PSW الأولي .

أعداد فيبوناتشي الأولية الزائفة

عندما يكون P = 1 و Q = 1، فإن متتالية U n ( P , Q ) تمثل أعداد فيبوناتشي.

يُعرَّف العدد الأولي الزائف في متتالية فيبوناتشي غالبًا بأنه عدد مركب n لا يقبل القسمة على 5 ، ويتحقق فيه التطابق ( 1 ) مع P = 1 و Q = − 1. وبناءً على هذا التعريف ، تُشكِّل الأعداد الأولية الزائفة في متتالية :

323، 377، 1891، 3827، 4181، 5777، 6601، 6721، 8149، 10877، ... (التسلسل A081264 في OEIS ) .

تستخدم المراجع الخاصة بأندرسون وجاكوبسن أدناه هذا التعريف.

إذا كان n متطابقًا مع 2 أو 3 بتردد 5، فإن بريسود [ 2 ] : 272-273 وكراندال وبوميرانس [ 3 ] : 143، 168 يشيران إلى أنه من النادر أن يكون عدد فيبوناتشي الأولي الزائف عددًا فيرما أوليًا زائفًا للأساس 2. ومع ذلك، عندما يكون n متطابقًا مع 1 أو 4 بتردد 5، يكون العكس صحيحًا، حيث أن أكثر من 12% من أعداد فيبوناتشي الأولية الزائفة التي تقل عن 10^ 11 هي أيضًا أعداد فيرما أولية زائفة للأساس 2.

إذا كان n عددًا أوليًا وكان القاسم المشترك الأكبر ( n ، Q ) يساوي 1، فإننا نحصل أيضًا على [ 1 ] : 1392

وهذا يؤدي إلى تعريف بديل لـ Fibonacci pseudoprime: [ 10 ] [ 11 ]

العدد الأولي الزائف فيبوناتشي هو عدد مركب n الذي يتحقق فيه التطابق ( 5 ) مع P = 1 و Q = 1.

يؤدي هذا التعريف إلى تشكيل الأعداد الأولية الزائفة فيبوناتشي لتسلسل:

705، 2465، 2737، 3745، 4181، 5777، 6721، 10877، 13201، 15251، ... ( التسلسل A005845 في OEIS )

والتي تُعرف أيضًا باسم الأعداد الأولية الزائفة لبروكمان-لوكاس . [ 4 ] : ​​129 درس هوجات وبيكنيل خصائص هذه الأعداد الأولية الزائفة في عام 1974. [ 12 ] قام سينغماستر بحساب هذه الأعداد الأولية الزائفة حتى 100000. [ 13 ] يسرد جاكوبسن جميع هذه الأعداد الأولية الزائفة البالغ عددها 111443 والتي تقل عن 10 ^13 . [ 14 ]

لقد ثبت أنه لا توجد أعداد أولية زائفة زوجية في متتالية فيبوناتشي كما هو محدد في المعادلة (5). [ 15 ] [ 16 ] ومع ذلك، توجد أعداد أولية زائفة زوجية في متتالية فيبوناتشي (المتتالية A141137 في OEIS ) وفقًا للتعريف الأول الوارد في ( 1 ).

العدد الأولي الزائف القوي في متتالية فيبوناتشي هو عدد مركب n تتحقق فيه المطابقة ( 5 ) عندما Q = 1 وجميع P. [ 17 ] ويترتب على ذلك [ 17 ] : 460 أن العدد الصحيح المركب الفردي n هو عدد أولي زائف قوي في متتالية فيبوناتشي إذا وفقط إذا:

  1. n هو عدد كارمايكل
  2. 2( p + 1) | ( n 1) أو 2( p + 1) | ( n p ) لكل عدد أولي p يقسم n .

أصغر مثال على عدد أولي زائف قوي من فيبوناتشي هو 443372888629441 = 17·31·41·43·89·97·167·331.

الأعداد الأولية الزائفة من نوع بيل

يمكن تعريف العدد الأولي الزائف لبيل بأنه عدد مركب n تتحقق عنده المعادلة ( 1 ) أعلاه، حيث P = 2 و Q = -1 ؛ وتكون المتتالية U<sub> n </sub> حينها متتالية بيل . أما الأعداد الأولية الزائفة الأولى فهي: 35، 169، 385، 779، 899، 961، 1121، 1189، 2419، ...

يختلف هذا عن التعريف الوارد في OEIS : A099011  والذي يمكن كتابته على النحو التالي:

 يون(2ن)(مودن){\displaystyle {\text{ }}U_{n}\equiv \left({\tfrac {2}{n}}\right){\pmod {n}}}

مع ( P , Q ) = (2, -1)، نُعرّف U<sub> n</sub> مرة أخرى على أنها متتالية بيل . تكون الأعداد الأولية الزائفة الأولى هي 169، 385، 741، 961، 1121، 2001، 3827، 4879، 5719، 6215...

يستخدم تعريف ثالث المعادلة (5) مع ( P , Q ) = (2, -1)، مما يؤدي إلى الأعداد الأولية الزائفة 169، 385، 961، 1105، 1121، 3827، 4901، 6265، 6441، 6601، 7107، 7801، 8119، ...

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ روبرت بيلي؛ صموئيل س. واغستاف الابن (أكتوبر ١٩٨٠). "أعداد لوكاس الأولية الزائفة" ( ملف PDF) . رياضيات الحساب . ٣٥ (١٥٢): ١٣٩١-١٤١٧ . doi : 10.1090/S0025-5718-1980-0583518-6 . JSTOR 2006406. MR 0583518 .  
  2. 1 2 3 4 ديفيد بريسود ؛ ستان واجن (2000). دورة في نظرية الأعداد الحسابية . نيويورك: دار نشر كي كوليدج بالتعاون مع سبرينغر. ISBN 978-1-930190-10-8.
  3. 1 2 3 ريتشارد إي. كراندال ؛ كارل بوميرانس (2005). الأعداد الأولية: منظور حسابي ( الطبعة الثانية). سبرينغر-فيرلاغ . ISBN  0-387-25282-7.
  4. 1 2 3 باولو ريبنبوم (1996). الكتاب الجديد لسجلات الأعداد الأولية . سبرينغر-فيرلاغ . ISBN 0-387-94457-5.
  5. كارل بوميرانس ؛ جون ل. سيلفريدج ؛ صموئيل س. واغستاف الابن (يوليو 1980). "الأعداد الأولية الزائفة حتى 25 × 10⁹ " ( ملف PDF) . رياضيات الحساب . 35 (151): 1003-1026 . doi : 10.1090/S0025-5718-1980-0572872-7 . JSTOR 2006210 . 
  6. ^ مو ، زيو. جونز، جيمس ب. اختبار أولية جديد باستخدام تسلسلات لوكاس (ما قبل الطباعة).مذكور في: غرانثام، جون (1998). "اختبار احتمالي للأعداد الأولية بثقة عالية" (ملف PDF) . مجلة نظرية الأعداد . 72 (1) NT982247: 32-47 . arXiv : 1903.06823 . CiteSeerX 10.1.1.56.8827 . doi : 10.1006/jnth.1998.2247 . S2CID 119640473 .  
  7. غرانثام، جون (2001). "أعداد فروبينيوس الأولية الزائفة" . رياضيات الحساب . 70 (234): 873-891 . arXiv : 1903.06820 . Bibcode : 2001MaCom..70..873G . doi : 10.1090/S0025-5718-00-01197-2 . MR 1680879 . 
  8. بايلي، روبرت؛ فيوري، أندرو؛ واغستاف، صموئيل س. الابن (يوليو 2021). "تعزيز اختبار بايلي-PSW للأولوية". رياضيات الحساب . 90 (330): 1931-1955 . arXiv : 2006.14425 . doi : 10.1090/mcom/3616 . S2CID 220055722 . 
  9. ف. أرنو (أبريل 1997). "نظرية رابين-مونير للأعداد الأولية الزائفة لوكاس". رياضيات الحوسبة . 66 (218): 869-881 . CiteSeerX 10.1.1.192.4789 . doi : 10.1090/s0025-5718-97-00836-3 . 
  10. ^ أدينا دي بورتو. بييرو فيليبوني (1989). “المزيد عن فيبوناتشي الزائفة” (PDF) . فيبوناتشي ربع سنوية . 27 (3): 232-242 . دوى : 10.1080/00150517.1989.12429564 .
  11. ^ دي بورتو، أدينا. فيليبوني، بييرو؛ مونتوليفو، إميليو (1990). “على أمثال فيبوناتشي الكاذبة المعممة”. فيبوناتشي ربع سنوية . 28 (4): 347-354 . سايتسيركس 10.1.1.388.4993 . دوى : 10.1080/00150517.1990.12429473 . 
  12. في. إي. هوجات الابن ؛ مارجوري بيكنيل (سبتمبر 1974). "بعض تطابقات أعداد فيبوناتشي بتردد عدد أولي p". مجلة الرياضيات . 47 (4): 210-214 . doi : 10.2307/2689212 . JSTOR 2689212 . 
  13. ديفيد سينغماستر (1983). "بعض الأعداد الأولية الزائفة للوكاس". ملخصات الجمعية الأمريكية للرياضيات 4 ( 83T–10–146): 197.
  14. "إحصاءات وجداول الأعداد الأولية الزائفة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2019 .
  15. بي إس بركمان (1994). "أعداد لوكاس شبه الأولية فردية". مجلة فيبوناتشي الفصلية . 32 (2): 155-157 . doi : 10.1080/00150517.1994.12429240 .
  16. دي بورتو، أدينا (1993). "عدم وجود أعداد فيبوناتشي شبه الأولية الزوجية من النوع الأول". مجلة فيبوناتشي الفصلية . 31 : 173-177 . CiteSeerX 10.1.1.376.2601 . 
  17. 1 2 مولر، وينفريد ب.؛ أوزوالد، آلان (1993). "أعداد فيبوناتشي الأولية الزائفة المعممة والأعداد الأولية المحتملة". في جي إي بيرغوم؛ وآخرون (محررون). تطبيقات أعداد فيبوناتشي . المجلد 5. كلوير. الصفحات 459-464 . doi : 10.1007/978-94-011-2058-6_45 .