i i “1265-Grasselli-prastevila” — 2010/7/22 — 13:27 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 23 (1995/1996) Številka 3 Strani 134–136 Jože Grasselli: OBSTOJNA PRAŠTEVILA Ključne besede: matematika, teorija števil, praštevila, permutacije števk. Elektronska verzija: http://www.presek.si/23/1265-Grasselli.pdf c© 1996 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2010 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. Matematika I OBSTOJNA PRAŠTEVILA Ko vpraštevilu 13 zamenjamo vrstni red števk , dobimo prašt evilo 31. Če napravimo isto spraštevilom 19, pr idemo do št evila 91 = 7 . 13, ki ni praštevilo. Imenujmo dvo ali večmestno praštevilo obstoj no, če vsaka permut a- cij a njegovih št evk pr ipelje do praštevila. Tor ej : pr ašt evilo 13 je obstojno , praštevilo 19 pa ne. Takoj vidimo , da v desetiškem zap isu obstojnega pr aštevila ne mor e biti števke 2. Števke namreč lahko pre uredimo tako , da pride 2 na me- sto enic. Dvo ali večmestno št evilo, ki se končuj e z 2, pa ni praštevilo. Iz podobnih razlogov se v obstojnem pr aštevilu ne more pojavljati tud i nob ena od 'števk O, 4, 6, 8, 5. Zato : V desetiškem zap is u obstojnega praštevila nastopajo le š tevke 1 , 3, 7, 9. Poiščimo vsa dvomestna obstoj na praš tev ila . Najdemo jih med ti- st imi dvomestnimi praštevili, ki se zapišejo le s št evkami 1, 3, 7, 9; torej med praš te vili 11,1 3, 17,1 9, 31, 37, 71,73,79, 97, (1) ki so vsa razen 19 obstojna. Vseh dvomestnih praštevil j e 21, po (1) je devet obstojnih . Kako bi našl i vsa trimest na obstojna praštevila? Podobno kot v (1) bi iz seznama vseh trimest nih praštevil, ki imajo v zap isu le števke 1, 3, 7, 9, odbrali obstojna pr aštevila . Rav namo pa lahko še drugače . V zap isu trimestnega števila so , ali vse števke enake ali vse št evke raz li čne ali pa dve št evki enaki. Če so vse št evke enake, je tr imestno število deljivo s 3 in ni praštevilo . Naj bodo vse št evke raz li čne. Iz števil 137, 139,179 ,379 (2) dobimo s permut acijami števk vsa tr imestna št evila , ki imajo v zap isu same različne števke 1, 3, 7, 9. Števila (2) so sicer prašt evila , ni pa nobeno obstojno. J e namreč 371 = 7· 53, 319 = 11 · 29, 791 = 7 · 113, 793 = 13 · 61. Obstoj nih trimestn ih praštevil s tr emi razl ičnimi št evkami torej ni . Naj bosta sedaj v številu od tre h št evk dve enaki. Napravimo seznam št evil, ki se zapi šejo z 1, 3, 7, 9 in imajo prvi šte vki enaki: 113,111,119, 331, 337, 339, 771, 773,7 79, 991, 993, 997. (3) IMat ematika Obstoj na trimestna praštevila z dvema enakima št evkama so nujno med št evili (3) . Podčrtana števila so deljiva s 3, torej niso praštevila . Ker je 119 = 7 ·17, 133 = 7 ·19, 737 = 11 ·67, 779 = 19 · 41, 979 = 11 . 89, se seznam (3) skrči na 113, 337, 991. (4) Če j e kaj trimestnih obstoj nih prašt evil z dvema enakima števkama, so zaj eta v (4) . Preizkus ali pogled v prašt evilsko tabelo potrdi , da so števila (4) praštevila. Permutacije števk v (4) privedejo do števil 113,1 31,311 ; 337,3 73,733; 991,919,199 , (5) ki so obenem praštevila . Sklep : Med trimestnimi praštevili j e devet obstojnih, navedena so v (5) . Dodajmo še, da je vseh trimestnih prašt evil 143. Pri iskanju štirimestnih obstoj nih prašt evil je treba upoštevati mož- nosti: Od štirih števk, vzetih izmed št evk 1, 3, 7, 9, so , ali vse št iri razli čne ali tri razl ične ali dve raz l ičn i ali vse štiri enake. Če si pomagamo s praštevilsko tabelo, hitro ugotovimo, da štirimestnih obstojnih prašt evil ni. Na tak način bi mog li nadaljevati pr i določanju pet in večmestnih obstoj nih prašt evil. Večmestno število, ki im a vse števke enake c, ob vsaki permutaciji št evk preide vase. Tako število pri c # 1 ni prašt evilo , saj premore delitelj c > 1. Vzemimo sedaj, da v št evilu anastopa samo št evka 1, in to j - krat. Če j e j sestavljeno št evilo , je tudi a sestavljeno število. Naj bo namreč j = st in s, t naravni števili , večji od ena . V številu b = lOs - 1 + lOs - 2 + ...+ 10 + 1 so vse šte vke 1 in j ih je s . Ker je a = b . l Oj -s + b . l Oj - 2s + ...+ b . lOS + b, deli b št evilo a. Zaradi 1 < s,l < t j e tud i 1 < b < a in asest avlj eno št evilo. b a e ugotovitve bhaja: Stevilo, ki ima B cla&&em iapitm we &evb enah 1, bi mogto biti praStevilo kveZjemu tedaj, ko ja &do %evk j pr~tevilQ. Za j = 2 dobimo pr&teviEo 11. Ne velja pa ta ea j = = 3,5,7,11,13,17. Saj je l l l l l l l l l l l l l = 53 79 -265371653 l l l l l l l f 111111111 = 20717B 513222357. Pa€ pa dobho prastavila 5a j = 13,23, potem pa ae j = 29,31,37,41 *pet ne. Znano je, da j e praiited n&nEno. Ali medl irtevili, ki se &ap%jo a a& &mi, &nFnokrat naletimo na prdtevila? Ali je obrptoj- nih p r M neskonEno? Na ~sastarljeni vp-i p k teh vrstic ae ve odgo~ora NaI~ga. Zguraj so obramama o k & a v deseti&em sa pieu. Naj bo p pmiitevilo. V d v o j k sapirm js bJmti obtojna prsitevih le gled M-movimi Btevil i 1.,.1 = 2p - 1 (6bvka 1 nastopa na levl pkrat). PmpxiEaj se o tem. Joie Gresselli