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Nombres premiers et somme

Posté par
Scott
05-10-14 à 12:56

Déterminer les entiers n strictement positifs tel qu'il existe n entiers successifs dont la somme peux être un nombre premier.

édit Océane : forum modifié

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 15:15

salut

n entiers consécutifs sont les termes d'une suite arithmétique de raison 1

on connaît l'expression de la somme .... qui ne peut donc être un nombre premier ....

Posté par
Scott
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 15:22

C'est impossible alors ?

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 15:48

la somme est multiple de n ou de n/2 suivant la parité de n ....

Posté par
Scott
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 15:56

Qu'entend-tu par "Parité de N" ?

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 16:05

pair ... impair ....

Posté par
Scott
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 16:27

Désolé, mais je ne voit pas du tout

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 16:45

alors je passe ...

Posté par
weierstrass
re : Nombres premiers et somme 05-10-14 à 22:37

la somme des n premiers termes est n(n+1)/2
si n = 2p, somme = 2p(2p+1)/2 = p(2p+1) non premier pour p>1
si n = 2p+1 somme  = (2p+1)(2p+2)/2 = (2p+1)(p+1) non premier pour p>0

considérons la somme de n entier consécutif:
(a+1) + (a+2) + ... + (a+n) = na + n(n+1)/2 = n(n+2a+1)/2 non premier (même raisonnement qu'avant...) pour n et a suffisamment grand (j'ai pas étudié en détail...)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Nombres premiers et somme 06-10-14 à 00:46

Bonjour,

Citation :
(j'ai pas étudié en détail...)
en détail, il apparait que le seul cas où cette somme peut être un nombre premier est le cas de n = 2
et alors il y a une infinité de solutions

données par tous les nombres premiers de la forme 2a + 3 (c'est à dire tous les nombres premiers impairs, ça en fait "pas mal"
par exemple 2a + 3 = 17
a = 14/2 = 7, et les nombres a+1 = 8, a+2 = 9 sont bien deux nombres consécutifs de somme 8+9 = 17 premier


cette somme de deux nombres consécutifs égale à un nombre premier n'est pas "formellement" rejetée dans l'énoncé

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 06-10-14 à 20:00

oui effectivement on tombe dans un cas "trivial" .... auquel je n'avais pas pensé ...

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 06-10-14 à 20:01

fallait aller dans les détails ....

Posté par
Scott
DM nombre premier 08-10-14 à 15:00

Déterminer les entiers n strictement positifs tel qu'il existe n entiers successifs dont la somme peux être un nombre premier.

Je trouve cette exercice compliqué, je ne voit pas par quel coté attaquer

*** message déplacé ***

* Océane > le multi-post n'est pas toléré sur le forum ! *

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 15:50

Voici une piste (mais ce n'est peut-être pas la meilleure).
La somme de n entiers consécutifs à partir de a est : a +(a+1)+(a+2)+...+(a+n-1) = n(a+n-1)/2
Deux manières pour n(a+n-1)/2 d'être premier.
1) n/2 = 1 et (a+n-1) est premier.
2) n est premier et (a+n-1)/2 = 1 .

PS N'oublie pas de dire un petit bonjour à chaque exercice

*** message déplacé ***

Posté par
Scott
re : DM nombre premier 08-10-14 à 16:15

J'y penserait la prochaine fois, je te suis vraiment reconnaissant, je pensait pas a utiliser une somme!

*** message déplacé ***

Posté par
Scott
re : DM nombre premier 08-10-14 à 17:38

Himm, je viens de me relire, et j'ai l'impression que la formule de la somme n'es pas correct, mais je ne trouve pas l'erreur ..

*** message déplacé ***

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 18:06

Oui, il y a une erreur dans ma somme

J'ai utilisé "nombre de termes(premier + dernier terme)/2 mais j'ai oublié un a dans le dernier terme : a +(a+1)+(a+2)+...+(a+n-1) = n(a+a+n-1)/2

Autre manière de trouver cette somme : a+a+a+..+a + (1+2+3+...+n-1) = na + (n-1)n/2 .

Du coup la suite change.
1) n/2 = 1 et (2a+n-1) est premier.
2) n est premier et (2a+n-1)/2 = 1 .

Cela me donne le même résultat final. Je ne trouve que 1 et 2 comme valeurs de n.

Mais maintenant, je me dis qu'il faut peut-être séparer les cas n pair et n impair




*** message déplacé ***

Posté par
watik
re : DM nombre premier 08-10-14 à 18:31

bonjour

n=2 tu prend 2+3=5 premier donc n=2 convient

si n>2 alors n est forcément impair car sinon la somme d'un nombre pair de nombres premier est divisible par 2 car ils sont tous impairs.

dans ce cas:
p+(p+1)+..+(p+n)= np + n(n+1)/2 avec p premier
                =n(p+(n+1)/2))
comme n est impair alors (n+1)/2 €IN et donc n divise p+(p+1)+..+(p+n)

le seul cas est donc n=2 avec p=2 et P+1=3

*** message déplacé ***

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 08-10-14 à 18:37

Bonjour,

Il est évident que la somme e 2 nombres premiers
successifs sera paire.
Par contre pour 3 successifs on en trouve beaucoup!
5+7+12=23
7+11+13=31
11+13+17=41
17+19+23=59
19+23+29=71
23+29+31=83
29+31+37=97
31+37+41=109
41+43+47=131
53+59+61=173
61+67+71=199
67+71+73=211.....

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 08-10-14 à 18:38

5+7+11..(pas12

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 18:40

Bonjour,

n = 2 certes, mais une infinité de solutions

"a + (a+1) = 2a+1 = nombre premier" admet une infinité de solutions (évidemment) :
tous les nombres premiers impairs fournissent un couple a, a+1

par exemple 17 = 8+9

*** message déplacé ***

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 18:44

je me disais bien aussi : multipost avec Nombres premiers et somme

c'est interdit !!
(tu avais eu des réponses complètes dans le 1er topic en plus)

*** message déplacé ***

Posté par
watik
re : DM nombre premier 08-10-14 à 18:59

bonjour mathafou.
tu as raison. j'ai fait une erreur de lecture de l'énoncé. j'ai compris que les n nombres successifs étaient tous premiers.

*** message déplacé ***

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 08-10-14 à 19:26

on parle d'entiers consécutifs ....

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 20:39

Ne pas oublier le cas n = 1

*** message déplacé ***

Posté par
Scott
re : DM nombre premier 08-10-14 à 21:41

Mais du coup quand on fait le calcul pour trouver la somme, on a
(n-a+1)*(a + a+n-1)/2
On en fait quoi des a ?

*** message déplacé ***

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : DM nombre premier 08-10-14 à 22:18

Non on trouve n(a+a+n-1)/2 = n(2a+n-1)/2

Regarde à 18h06 :
1) n/2 = 1 donne n = 2 .
2) (2a+n-1)/2 = 1 donne 2a+n-1 = 2 avec a>0 donc 2a2 donc n-1 = 0 .

*** message déplacé ***

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 09-10-14 à 07:59

Bonjour,

C'est vrai, mais en cherchant j'ai découvert cette propriété
que je vais regarder de plus près :
3 nombres premiers consécutifs ont une somme première avec
une fréquence surprenante..
un pourcentage

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 09-10-14 à 08:55

Bonjour,

Pour revenir aux entiers consécutifs..
On sait que les nombres premiers se terminent par 1 3 7 ou 9.
Groupons 3 entiers consécutifs leur somme sera un multiple de 3.
par 4 des multiples de 4 etc..

Seule la somme de 2 entiers ouvre des possibilités:
J'ai trouvé 18 % de nombres premiers.


Pour mémoire,

J'ai trouvé 23 % de premiers en sommant 3 premiers consécutifs.

Posté par
Robot
re : Nombres premiers et somme 09-10-14 à 15:52

Ce 18 % n'a pas grand sens, pas plus que le 23 %, quand on ne dit pas jusqu'où on va.
La proportion de premiers parmi les sommes de deux entiers consécutifs \leq n tend vers 0 quand n tend vers l'infini (et le théorème des nombres premiers dit comment).

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 10-10-14 à 10:34

Bonjour,

>Robot

Je sais mais les plus éminents mathématiciens
ont toujours essayé de dénombrer les phénomènes par
tranches.

Pour la somme de 3 premiers donnant un premier,le
% tendra certainement vers 0 ,mais dans des tranches
"raisonnables" on a une belle constante ...

Nombres premiers et somme

Posté par
B055K3V
re 11-10-14 à 18:53

vous cherchez avec des sommes de 1 à n, mais il y en a d'autres

[blank]avec \sum k pour m \leq k \leq n il faut simplement \frac{n^2+n-m^2-m}{2} premier[/blank]

Posté par
weierstrass
re : Nombres premiers et somme 11-10-14 à 19:03

On sait Bosskev, et on a aussi traité le problème pour une somme de m à n.
Et le résultat est qu'il n'y a pas de nombre premier pour une somme de termes consécutifs avec plus de 2 termes...

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 11-10-14 à 19:20

n^2 + n - m^2 - m = (n - m)(n - m + 1)

Posté par
carpediem
re : Nombres premiers et somme 11-10-14 à 19:23

\sum_m^n k = \dfrac 1 2 (n - m + 1)(n + m)

Posté par
dpi
re : Nombres premiers et somme 12-10-14 à 09:12

Bonjour,

La question initiale de l'invisible scot portait
sur p entiers successifs  dont la somme serait un nombre premier.
Ma digression portait sur p premiers successifs sans autre prétention.
Il est très intéressant de se pencher sur les seuls cas possibles
n,n+1,n+2.

Pour p entiers successifs:
On peut éliminer p>2
Et voir que la fréquence de somme première de n+n+1 est
significative.

Posté par
B055K3V
re 12-10-14 à 15:09

1+2=3 premier d'où n=2
1 234 567 891 234 567 891 234 567 891=1 234 567 891 234 567 891 234 567 891 d'où n=1


[blank]tout n double d'un nombre premier est possible : 1-p + 2-p + ... + 0 + 1 + 2 + ... + p-2 + p-1 + p = p avec p premier [/blank]

Posté par
B055K3V
re 12-10-14 à 15:10

j'ai vérifié : 1 234 567 891 234 567 891 234 567 891 est premier

en Python :

Citation :
>>> import sympy as sp
>>> sp.isprime(1234567891234567891234567891)
True



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