梅森素数的一些注记

 梅森素数历来是数论研究的重要内容,也是当今科学探索的热点和难点之一;而卢卡斯-雷默测试是迄今为止判断梅森数素性最快最有效的工具;周氏猜测是关于梅森素数分布的著名难题。本文首先介绍与梅森素数研究有关的3个重要问题：然后通过对卢卡斯-雷默测试递归数列的研究,揭示了其衍生数列的一个特殊性质,提出相关的猜想;得出卢卡斯-雷默测试的一个关联等式,由该等式与周氏猜测的密切关系,提出相关的猜想;提出了广义卢卡斯-雷默测试的存在性问题,并提出了相关的猜想。结果表明,采用不同的方法对解决梅森素数的有关问题会有所启发和帮助。     

基于网格计算的梅森素数探究

梅森素数是一种特殊的素数;它历来是数论研究的重要内容.随着因特网和分布计算技术的发展,梅森素数的研究成了当今前沿科学的热门课题之一.本文回顾了梅森素数的相关定理,探讨了基于分布式计算的梅森素数搜索算法,介绍了梅森素数的搜寻方法,给出了GIMPS项目所发现的梅森素数,最后阐述了梅森素数研究的意义.     

斐波那契数列与卢卡斯数列的联系及性质

本文利用斐波那契数列与卢卡斯数列的通项公式,得到了卢卡斯数列的一些性质及与斐波那契数列的一些关系式。     

梅森素数拾遗

在研究a2+1型素数有无穷多命题时,通过构造b=(24)ΛZt-1,注(ab记为aΛb),b2+1为素数,则b4+1=Q必为素数,从而找到人类历史上第一个表素数公式之后,又用无限递降的区间套和反证法证明了若q≥31为奇素数,M(q)是梅森素数,则M(M(q))也是梅森素数.但对M(M(13)),M(M(17)),M(M(19))三个梅森数,因有罗宾逊的两篇论文而成例外,通过深入研究梅森合数的素因数分解式性质,验证了罗宾逊的错误,从而可以去掉q≥31的假设,因而无例外地证明了第二个表素数公式.     

梅森素数的分布规律

本文从已知的梅森素数出发,探讨梅森素数在自然数中的分布规律;提出了在2~(2~n)与2~(2~(n 1))之间梅森素数的个数为2~(n 1)-1的猜想,并据此做出了小于2~(2~(n 1))的梅森素数的个数为2~(n 2)-n-2的推论。     

6模同余谈素数与合数

借助6模同余得到了素数及合数的一些性质,从而可以对歌德巴赫猜想和孪生素数猜想进行更深入的讨论,并将这两个猜想进行更直观的转化.     

一种快速生成大素数的方法

基于中国剩余定理对改进的增量素数生成算法进行了改进，设计了基于中国剩余定理的门限素数生成算法(TCPG),以提高大素数生成的效率。具体地说，TCPG算法用中国剩余定理对小素数数组进行随机抽样，然后求解同余方程；在素性测试失败后，不需要对整个小素数数组重新抽样，而是仅抽样门限个随机数，降低了随机数的抽样个数，从而提高素数生成算法效率。最后，对TCPG算法与原生素数生成算法、增量素数生成算法、改进的增量算法、M-J特例算法、改进的M-J算法和中国剩余定理素数生成算法(简称CRT)进行素数生成平均时长的对比分析实验。实验结果表明TCPG算法生成长度为512 bit的素数的平均时长(7.80 ms)略多于改进的增量算法所需时长(7.73 ms),但是，生成长度为1 024 bit和2 048 bit的素数的平均时长最短：TCPG算法在Miller-Rabin素性测试算法下生成1个长度为512 bit的素数的平均时长为7.80 ms,比CRT算法耗时减少1.46 ms;生成1个长度为1 024 bit的素数的平均时长为53.30 ms,比改进的增量素数生成算法、CRT算法耗时分别减少5.50、4...     

数列{N(u,v)=2uv+u+v}的若干性质

本文得出了数列{N（u,v)=2uv u v}的一些性质，并提出了关于素数的一个猜想。     

+10-孪生素数问题及一个猜想

首次提出+10-孪生素数的概念,确定了1000以内+10-孪生素数的对数,并证明了在自然数列中+10-三孪生素数对的唯一性(定理6);最后提出了+10-孪生素数对有无限多的猜想.     

偶数Goldbach猜想证明的一种新模型刻画

基于偶数Ne独立封闭运算概念和＂偶数和＂同余表达定理,提出满足偶数Goldbach猜想要求的＂扩展中国剩余定理＂新模型,借鉴HASH函数中＂生日碰撞＂模式,证明了任一偶数Ne,在modM（Ne）模型中对应不同概率θ下,只要随机计算约r＇√Ne个Q中元素qj（1≤j≤r）,结果就能选对一个给定偶数内的素数满足偶数Goldbach数G（Ne）的配对要求,并得到对应不同θ的最低计算量r的下界范围为：0.325√Ne≤r≤2.146√Ne,（0.10≤θ≤0.99）从而证实了任一偶数Ne,在modM（Ne）和ModM（o）模型中,以及相关模型中至少有一式满足偶数Goldbach猜想的配对要求。     

关于求平方根的三种迭代序列的收敛速度及收敛渐近性

运用求解初等代数方程（不动点）的方法,建立了关于求平方根√a（a＞0）的分式线性迭代序列、牛顿迭代序列、哈雷迭代序列的收敛速度及收敛渐近性定理.     

3N+1猜想中同汇性研究和超级压缩迭代

给出了关于3N 1猜想中的同汇概念,建立了相关的几个定义及定理,这些定理的建立在对研究奇数2a 1(a∈Nd)的压缩迭代时可以转化为研究奇数a的首席叙拉古阶,从而在研究这一类奇数的压缩迭代时起到简化作用．另外对3a(a∈Nd)型奇数,构造出与3a同汇的无穷数列．并给出超级压缩迭代概念及超级压缩迭代下的x的项公式。     

RSA公钥密码算法中大素数的生成及素性检测

通过小素数因子的幂乘积构造了一个大数并运用n-1法判定其素性.分析表明:为提高找到素数的速度,应用概率素性测试算法弃除大部分合数,对判定为素数的p进行N=2p 1的变换,再判定N是否为素数以生成安全素数,可构造RSA公钥密码中的两个大素数因子.     

等幂和的末位数字及其分解性质

设p为奇素数,αn为等幂和表成2p进制的末位数字,获得等幂和的同余性与等幂和的周期性,从而证明当p-1×m时,αn是最小正周期为4p的周期数列;当p-1│m时,αn是最小正周期为4p2的周期数列,并且完全确定当等幂和表成10进制时的末位数字αn,等幂和的数论性质对G.Giuga猜想等研究有着重要的作用.     

一种适合量子计算的素性检验方法

作为数论中的一个基本问题,素性检测,即检测给定的正整数是否为素数具有十分重要的理论和应用价值.给出了一种确定型严格素性检验方法.对这种方法采用量子运算,可在多项式时间内完成对一个任意给定的正整数的素性检验.     

3N+1猜想的超级压缩迭代性质

在3N＋1猜想的研究中,运用去偶算子提出了超级压缩迭代概念,建立了超级压缩迭代轨迹序列,与原有的压缩迭代相比大大提高了迭代速度;提出了筛数概念并在此基础上得出了压缩迭代与超级压缩迭代之间的周期（或称圈长）关系,从而得到在超级压缩迭代下一个奇数y的一阶先驱数中4k＋3型的奇数不是惟一的结果;给出了超级压缩迭代下的周期数存在的一个必要条件．这些性质与定理的建立对于研究世界著名数论难题3N＋1猜想起到简化作用,同时也为3N＋1猜想的继续研究提供了新思路．     

关于组合数的一些新的同余式

利用群在集合上的作用的方法,建立组合数的一些新的同余式,这些同余式在证明Sylow定理与Frobenius定理等方面有广泛的应用。借鉴Gallagher的方法,运用循环群在其特定子集组成的集族上的作用,提出了四个关于组合数的同余式的基本引理,在此基础上建立了一些新的同余公式,获得了一些推广的结果,通过这些同余公式给出Frobenius定理的一种巧妙的证明,并且这些同余公式及其推广的结果都可以作为素数的性质定理。     

关于Euler数的一个同余式

目的研究Euler数E2n的一类同余性质。方法利用初等及解析方法。结果当素数p≡3(mod 4)时给出了Ep 12模p的一个同余式。结论建立了Eu ler数与L-函数之间的同余关系。     

生成Fibonacci数列的一个符号算法

本文基于牛顿迭代原理,提出一个生成Fibonacci数列的符号算法。文中对算法的导出进行了证明,最后对广义Fibonacci数列进行了讨论。     

一个紧凑的素数分布规律

素数规律不能精确地描述,但可以用阈值的方式对素数规律进行描述。本文介绍了一个迄今最紧凑的素数分布定律:在连续奇素数序列中,假定p、q是2个临近的奇素数,pq,V(p)为奇素数p在奇素数序列中的位置号。除了2个变异奇数区间[115,125]和[1 329,1 359],在奇数区间[3,q~2)内,连续奇合数个数不大于V(p)。该定律强于Legendre猜想、Oppermann猜想、Andrica猜想和伯特兰-切比雪夫定理。