1. Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze.
Sebastian Agata
sierpie? 2012
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 1 / 12
2. Jak szybko sprawdzi?, czy liczba 2k ?1 jest pierwsza?
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 2 / 12
3. Twierdzenie.
Je¡Àli p jest liczb? pierwsz? nieparzyst? to ka?dy dzielnik liczby 2p ?1 jest
postaci 2kp +1 dla pewnego k ¡Ý0 .
A dzielniki pierwsze liczby 2p ? 1
B dzielniki dowolne liczby 2p ? 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 3 / 12
4. Twierdzenie (Fermat - 1640 rok)
Dla dowolnej liczby pierwszej p i dowolnego a nie podzielnego przez p
zachodzi:
a
p ?1 ¡Ô 1 (mod p ) .
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 4 / 12
5. Lemat.
(2a ? 1, 2b ? 1) = 2(a,b) ? 1 .
dygresja na temat algorytmu Euklidesa
Dla liczb ca?kowitych a b , przy czym b >0 istnieje dok?adnie jedna para
liczb ca?kowitych ,
q r
a = q ¡¤ b + r, oraz 0 ¡Ü r < b.
?atwo zauwa?y?, ?e
(a, b) = (b, r = a ? q ¡¤ b)
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 5 / 12
6. Lemat.
(2a ? 1, 2b ? 1) = 2(a,b) ? 1 .
dygresja na temat algorytmu Euklidesa
Dla liczb ca?kowitych a b , przy czym b >0 istnieje dok?adnie jedna para
liczb ca?kowitych ,
q r
a = q ¡¤ b + r, oraz 0 ¡Ü r < b.
?atwo zauwa?y?, ?e
(a, b) = (b, r = a ? q ¡¤ b)
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 5 / 12
7. 20=6¡¤3+2
3=1¡¤2+1
2=2¡¤1+0
(20, 3) = (3, 2 = 20 ? 6 ¡¤ 3) =
= (2, 1 = 3 ? 1 ¡¤ 2) = (1, 0) = 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 6 / 12
8. 20=6¡¤3+2
3=1¡¤2+1
2=2¡¤1+0
(20, 3) = (3, 2 = 20 ? 6 ¡¤ 3) =
= (2, 1 = 3 ? 1 ¡¤ 2) = (1, 0) = 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 6 / 12
10. q | 2p ? 1 oraz q ¡ÊP
q | 2q?1 ? 1.
(2p ? 1, 2q?1 ? 1) = 2(p,q?1) ? 1.
q | 2p ? 1 q | 2 q ?1 ? 1 . q | 2(p,q?1) ? 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 8 / 12
11. q | 2p ? 1 oraz q ¡ÊP
q | 2q?1 ? 1.
(2p ? 1, 2q?1 ? 1) = 2(p,q?1) ? 1.
q | 2p ? 1 q | 2 q ?1 ? 1 . q | 2(p,q?1) ? 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 8 / 12
12. q | 2p ? 1 oraz q ¡ÊP
q | 2q?1 ? 1.
(2p ? 1, 2q?1 ? 1) = 2(p,q?1) ? 1.
q | 2p ? 1 q | 2 q ?1 ? 1 . q | 2(p,q?1) ? 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 8 / 12
13. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
14. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
15. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
16. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
17. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
18. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
19. 2(p ,q ?1) ? 1 > 1 ? (p , q ? 1) > 1 ? (p , q ? 1) = p ? p | q ? 1 .
q ? 1 = tp
q = tp + 1
tp jest parzysta.
t = 2k
q = 2kp + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 9 / 12
20. Twierdzenie.
Je¡Àli p jest liczb? pierwsz? nieparzyst? to ka?dy dzielnik liczby 2p ?1 jest
postaci 2kp +1 dla pewnego k ¡Ý0 .
A dzielniki pierwsze liczby 2p ? 1
B dzielniki dowolne liczby 2p ? 1
(2ap + 1)(2bp + 1) = 2(2abp + a + b)p + 1
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 10 / 12
22. Badamy czy rzeczywi¡Àcie 219 ? 1 = 524287 ¡Ê P.
Badamy dzielniki pierwsze liczby 219 ? 1 , kt¨®re s? mniejsze od 724
poniewa?
¡Ì
524287 ¡Ö 724.077
Z ostatniego twierdzenia wiemy, ?e dzielniki liczby 219 ?1 s? postaci
2k ¡¤ 19 + 1 = 38k + 1 .
39,77,115,153,191,
229,267,305,343,381,
419,457,495,533,571,
609,647,685,723,761
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 12 / 12
23. Badamy czy rzeczywi¡Àcie 219 ? 1 = 524287 ¡Ê P.
Badamy dzielniki pierwsze liczby 219 ? 1 , kt¨®re s? mniejsze od 724
poniewa?
¡Ì
524287 ¡Ö 724.077
Z ostatniego twierdzenia wiemy, ?e dzielniki liczby 219 ?1 s? postaci
2k ¡¤ 19 + 1 = 38k + 1 .
39,77,115,153,191,
229,267,305,343,381,
419,457,495,533,571,
609,647,685,723,761
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 12 / 12
24. Badamy czy rzeczywi¡Àcie 219 ? 1 = 524287 ¡Ê P.
Badamy dzielniki pierwsze liczby 219 ? 1 , kt¨®re s? mniejsze od 724
poniewa?
¡Ì
524287 ¡Ö 724.077
Z ostatniego twierdzenia wiemy, ?e dzielniki liczby 219 ?1 s? postaci
2k ¡¤ 19 + 1 = 38k + 1 .
39,77,115,153,191,
229,267,305,343,381,
419,457,495,533,571,
609,647,685,723,761
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 12 / 12
25. Badamy czy rzeczywi¡Àcie 219 ? 1 = 524287 ¡Ê P.
Badamy dzielniki pierwsze liczby 219 ? 1 , kt¨®re s? mniejsze od 724
poniewa?
¡Ì
524287 ¡Ö 724.077
Z ostatniego twierdzenia wiemy, ?e dzielniki liczby 219 ?1 s? postaci
2k ¡¤ 19 + 1 = 38k + 1 .
39,77,115,153,191,
229,267,305,343,381,
419,457,495,533,571,
609,647,685,723,761
Sebastian Agata () Du?e ale nie za du?e liczby pierwsze. sierpie? 2012 12 / 12