かず6年(1106)(補足)

福西です。こちらは前稿の内容の補足になります。クラスの様子とは特に関係がないです。ご興味のある方だけお読みください。

4294967297は、ある法則に基づいた数だと書きましたが、これは、

(2^2^n)+1

で、n=5を入れた時の数です。

このタイプの数には、フェルマー数という名前が付いています。実際にフェルマーが「素数を作り出すような公式はないか?」と考えて提案した式です。

残念ながら、

2^1+1=3

2^2+1=5

2^4+1=17

2^8+1=257

2^16+1=65537

までは素数なのですが、次の

2^32+1=4294967297

は、素数ではありません。(オイラーが最初に指摘)

素数の奥深さがうかがえる一つの例となっています。

フェルマーが考えた(2^2^n)+1は、素数の生成式ではなかったのですが、「じゃあそれ以降のフェルマー数で素数になる場合とならない場合はどうなっているのか」というのが、また別の興味深い話題ともなっています。(今のところn=4(65537)以降のフェルマー数に、素数は見つかっていません。またそれが本当にあるのかどうかも、まだ分かっていません)

 

<おまけ>

(2^2^n)+1の続きを確かめてみました。

n=5の場合

(2^2^5)+1

=2^64+1

=18446744073709551617

は、

=274177×67280421310721

に分解できます。(ともに素数です)

n=6の場合

2^128+1

=

3402823669

2093846346

3374607431

768211457
=

5964958912

7497217

×

5704689200

6851290547

21

 

n=7の場合

2^256+1

=

1157920892

3731619542

3570985008

6879078532

6998466564

0564039457

5840079131

29639937

=

1238926361

552897

×

9346163971

535797776

9163558199

6068965840

5123754163

8188580280

321

確かに、合成数になっています。

(数字が長すぎて画面の表示から切れてしまうので、折って表示しています)

個人的には、ここまで見て、「二つの素数」に分解されているのが面白いと思いますが、この後も必ずそうなるかどうかは、私には分かりません(^^;)

 

なお、フェルマー数は、「ある数が作図可能かどうか」(コンパスと、目盛のない定規だけで作り出せる長さかどうか)という問題にも深く関係しています。ガウスが正17角形を描いて、その後、それを見抜きました。もし興味のある方は、ご自分でも、お調べになってみて下さい。

 

<参考>

桁数無制限電卓(表示が省略されない電卓)

http://www.cybersyndrome.net/rsa/calculator.html

CtrlCとCtrlVを使って、4294967296(=2^32)を2回欄の中にペーストすれば2^64が計算できます。

それを繰り返せば、2^128も計算できます。(注意:ただしフェルマー数はそれに1を足した数です)。

だいたい桁数は倍ずつになっていきます。

この電卓で、下で求めた素因数分解の検算もできます。

 

素数判定(素因数分解)プログラム

http://www.vector.co.jp/soft/dl/win95/edu/se059066.html

ダウンロードしたファイルfactor.exeを実行し、桁数無制限電卓で求めた数字を打ち込みます。(CtrlVが使えないので、手入力が大変ですけど^^;。でも↑キー(PgUp)で前の入力に戻れるので、打ち間違ってもすぐに直せます)

このプログラム、windows95用ですが、window7でも動きます。すごいです。扱える桁数が。

「このプログラムでの処理時間の目安は、Pentium 200Mで
50桁で 数分
60桁で 15分
70桁で 4時間
80桁で 35時間
90桁で 250時間」

で、

「100桁で3か月強(予想)」
だそうです。(READMEより)

ただ上の目安は10年近く前のスペックでの話なので、今のパソコンなら、もっと早いと思います。ちなみに上で求めたn=7のフェルマー数は78桁ですが、私のパソコン環境では10分で出てきました。

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