WikiDer > Простой набор из k

Prime k-tuple

В теория чисел, а основной kпара конечный набор значений, представляющий повторяющийся образец различий между простые числа. Для k-температура (а, б, ...), позиции, в которых k-tuple соответствует шаблону в простых числах, заданных набором целых чисел п такие, что все значения (п + а, п + б, ...) простые. Обычно первое значение в k-набор равен 0, а остальные различные положительные четные числа.[1]

Именованные шаблоны

Несколько самых коротких k-кортежи известны под другими общими именами:

(0, 2)простые числа-близнецы
(0, 4)кузен простые
(0, 6)сексуальные простые
(0, 2, 6), (0, 4, 6)простые тройни
(0, 6, 12)сексуальные простые тройни
(0, 2, 6, 8)первоклассные четверки, лучшее десятилетие
(0, 6, 12, 18)сексуальные первоклассные четверня
(0, 2, 6, 8, 12), (0, 4, 6, 10, 12)пятикратные простые числа
(0, 4, 6, 10, 12, 16)шестнадцать простых чисел

OEIS последовательность OEISA257124 покрывает семерки (первоклассные семерки) и содержит обзор связанных последовательностей, например три последовательности, соответствующие трем допустимый 8-кортежи (простые восьмерки) и объединение всех 8-кортежей. Первый член в этих последовательностях соответствует первому простому числу в наименьшем главное созвездие показано ниже.

Допустимость

Для того, чтобы k-набор, чтобы иметь бесконечно много позиций, в которых все его значения простые, не может быть простого п так что кортеж включает в себя все возможные значения по модулю п. Ведь если такое простое п существовало, то независимо от того, какое значение п было выбрано одно из значений, образованное добавлением п в кортеж делится нап, поэтому простых мест размещения может быть только конечное число (только те, которые включают п сам). Например, числа в k-tuple не может принимать все три значения 0, 1 и 2 по модулю 3; в противном случае результирующие числа всегда будут включать число, кратное 3, и поэтому не все могут быть простыми, если одно из чисел само не равно 3. А k-набор, удовлетворяющий этому условию (т.е. не имеющий п для которого он охватывает все различные значения по модулюп) называется допустимый.

Предполагается, что каждое допустимое k-tuple соответствует бесконечному количеству позиций в последовательности простых чисел. Однако не существует допустимого набора, для которого это доказано, кроме 1-набор (0). Тем не менее, по Итан Чжан из известного доказательства 2013 года следует, что существует хотя бы один 2-кортеж, который соответствует бесконечному количеству позиций; последующая работа показала, что существует некоторый кортеж из 2-х элементов, значения которого отличаются на 246 или меньше, что соответствует бесконечному количеству позиций.[2]

Позиции, соответствующие недопустимым шаблонам

Хотя (0, 2, 4) недопустимо, он дает единственный набор простых чисел (3, 5, 7).

Некоторые недопустимые k-элементы имеют более одного решения, состоящего из простых чисел. Этого не может произойти k-tuple, который включает в себя все значения по модулю 3, поэтому для этого свойства a k-tuple должен охватывать все значения по модулю большего простого числа, что означает, что в кортеже есть как минимум пять чисел. Кратчайший недопустимый набор с более чем одним решением - это набор из 5 (0, 2, 8, 14, 26), который имеет два решения: (3, 5, 11, 17, 29) и (5, 7, 13, 19, 31), где все сравнения (mod 5) включены в обоих случаях.

Основные созвездия

В диаметр из k-tuple - это разница между наибольшим и наименьшим его элементами. Допустимое простое число k-пара с минимально возможным диаметром d (среди всех допустимых k-tuples) является главное созвездие. Для всех п ≥ k это всегда будет давать последовательные простые числа.[3] (Помните, что все п - целые числа, для которых значения (п + а, п + б, ...) простые.)

Это означает, что для больших п:

пп + к-1ппd

куда пп это пй премьер.

Первые несколько основных созвездий:

kdСозвездиесамый маленький[4]
22(0, 2)(3, 5)
36(0, 2, 6)
(0, 4, 6)
(5, 7, 11)
(7, 11, 13)
48(0, 2, 6, 8)(5, 7, 11, 13)
512(0, 2, 6, 8, 12)
(0, 4, 6, 10, 12)
(5, 7, 11, 13, 17)
(7, 11, 13, 17, 19)
616(0, 4, 6, 10, 12, 16)(7, 11, 13, 17, 19, 23)
720(0, 2, 6, 8, 12, 18, 20)
(0, 2, 8, 12, 14, 18, 20)
(11, 13, 17, 19, 23, 29, 31)
(5639, 5641, 5647, 5651, 5653, 5657, 5659)
826(0, 2, 6, 8, 12, 18, 20, 26)
(0, 2, 6, 12, 14, 20, 24, 26)
(0, 6, 8, 14, 18, 20, 24, 26)
(11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37)
(17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43)
(88793, 88799, 88801, 88807, 88811, 88813, 88817, 88819)
930(0, 2, 6, 8, 12, 18, 20, 26, 30)
(0, 4, 6, 10, 16, 18, 24, 28, 30)
(0, 2, 6, 12, 14, 20, 24, 26, 30)
(0, 4, 10, 12, 18, 22, 24, 28, 30)
(11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41)
(13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43)
(17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47)
(88789, 88793, 88799, 88801, 88807, 88811, 88813, 88817, 88819)

Диаметр d как функция k является последовательность A008407 в OEIS.

Первое созвездие иногда называют основной k-тюплет, но некоторые авторы резервируют этот термин для случаев, которые не входят в k-корочки.

В первая гипотеза Харди – Литтлвуда предсказывает, что может быть вычислена асимптотическая частота любого простого созвездия. Хотя это предположение не доказано, оно считается правдой. Если это так, это означает, что Вторая гипотеза Харди – Литтлвуда, напротив, ложно.

Простые арифметические прогрессии

Премьер k-набор вида (0, п, 2п, 3п, ..., (k−1)п) называется простая арифметическая прогрессия. Для того, чтобы такой k-набор, чтобы соответствовать критерию допустимости, n должно быть кратным первобытный из k.[5]

Числа Skewes

В Наклоняет числа для простых k-кортежей являются расширением определения Число Скьюза к простые k-кортежи на основе первая гипотеза Харди-Литтлвуда (Тот (2019)). Позволять обозначим простой набор из k, количество простых чисел ниже такой, что все простые, пусть и разреши обозначим ее постоянную Харди-Литтлвуда (см. первая гипотеза Харди-Литтлвуда). Тогда первое простое число что нарушает неравенство Харди-Литтлвуда для k-набора , т.е. такие, что

(если такое простое число существует) является Число перекосов для .

В таблице ниже показаны известные на данный момент числа Скьюза для простых k-кортежей:

Простой набор из kЧисло перекосовНайдено
(п, п+2)1369391Волк (2011)
(п, п+4)5206837Тот (2019)
(п, п+2, п+6)87613571Тот (2019)
(п, п+4, п+6)337867Тот (2019)
(п, п+2, п+6, п+8)1172531Тот (2019)
(п, п+4, п+6, п+10)827929093Тот (2019)
(п, п+2, п+6, п+8, п+12)21432401Тот (2019)
(п, п+4, п+6, п+10, п+12)216646267Тот (2019)
(п, п+4, п+6, п+10, п+12, п+16)251331775687Тот (2019)

Число Skewes (если есть) для сексуальные простые пока неизвестно.

Рекомендации

  1. ^ Крис Колдуэлл, "Главный глоссарий: k-кортеж" в Prime Pages.
  2. ^ «Ограниченные промежутки между простыми числами». PolyMath. Получено 2019-04-22.
  3. ^ Вайсштейн, Эрик В. "Prime Constellation". MathWorld.
  4. ^ Тони Форбс, "Наименьшие простые k-кортежи".
  5. ^ Вайсштейн, Эрик В. «Простая арифметическая прогрессия». MathWorld.