Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Démonstration nombres premiers

Posté par
Meiosis
26-02-22 à 18:26

Bonjour à tous,

J'ai découvert une formule assez intéressante je trouve mais je ne sais pas s'il existe un contre-exemple ou une démonstration potable.

Soit \sigma(n) la somme des diviseurs de n et on prend deux entiers finissant par 7 et 9 ou par 1 et 3 et séparés de deux unités seulement, par exemple 1427 et 1429 ou 112571 et 112573. On note a l'entier finissant par 7 ou 1 et a+2 l'entier finissant par 9 ou 3.
Ensuite on calcule le reste de la division de \sigma(a+\sigma((a+1)+\sigma(a+2))) par \frac{a+1}{2} et si le résultat vaut 6 alors \sigma(a+\sigma((a+1)+\sigma(a+2)))-1 est un nombre premier.

Par exemple avec 1427 et 1429 on a le reste de la division de \sigma(1427+\sigma((1428)+\sigma(1429))) par \frac{1428}{2} qui vaut 6 et donc \sigma(1427+\sigma((1428)+\sigma(1429)))-1=5717 est un nombre premier.

Je n'ai pas fait de script pour tester de manière plus ample mais j'ai fait au moins 50 tests sur différents ordres de grandeur et je n'ai pas trouvé de contre-exemple pour le moment. Et je ne sais pas expliquer ce résultat que je trouve étrange.

Pouvez-vous m'aider ? Je pense que ça doit être niveau terminale donc je l'ai mis ici. Merci à vous.

Posté par
ty59847
re : Démonstration nombres premiers 26-02-22 à 19:17

J'ai souvent vu des propositions de ce genre, mais rarement des découvertes passionnantes.
Quels sont les plus grands nombres que tu as testés. As-tu testé des nombres de l'ordre de 100 000 000 000 ?

Tu as testé une cinquantaine de nombres ; peux tu préciser ?
Tu as testé plein de nombres, il y a une cinquantaine de cas où le calcul donnait 6, et dans ces 50 cas, le nombre final était premier.
Ou bien, tu as testé une cinquantaine de nombres en tout, et il y en a 5 ou 6 pour lesquels le calcul donnait 6, et un nombre premier au final.

Posté par
Meiosis
re : Démonstration nombres premiers 26-02-22 à 20:11

Bonjour,

J'ai testé des nombres de l'ordre de 10^5. Je n'ai pas de script à portée de main pour automatiser ma tâche, c'est donc pénible mais je vais essayer de tester des nombres encore plus grands.

Sinon oui, il y a une cinquantaine de cas où le calcul donnait 6 et dans ces 50 cas le nombre final était premier.

J'espère que j'ai répondu à tes interrogations.

Posté par
Meiosis
re : Démonstration nombres premiers 26-02-22 à 21:51

Je viens donner des nouvelles. J'ai obtenu l'aide de quelqu'un pour tester grâce à un script ma conjecture, elle a été testée pour des entiers entre 1 et 2^19 et on trouve uniquement deux contre-exemples, pour a=6001 et a=332861. Dans les deux cas le nombre final obtenu finit par un 5.

C'est quand même étrange comme formule, on obtient quasiment que des nombres premiers.

Mais sujet résolu, sauf si vous souhaitez expliquer de manière arithmétique ce résultat étonnant.

Posté par
ty59847
re : Démonstration nombres premiers 27-02-22 à 00:00

On obtient pratiquement que des nombres premiers, parce que tu as trituré la formule autant que possible pour obtenir pratiquement que des nombres premiers.

On prend un nombre a.  On fait un certain calcul, et on se limite aux cas où le résultat donne 6. Pourquoi 6 ? parce que c'est celui qui marche le mieux.
Quand a finit par 9, ça marche mal ... hop, on enlève ces cas là, on enlève aussi quand a finit par 3 ou 5, pour la même raison. Forcément, à force de triturer les données, on arrive à quelque chose.

Quoiqu'il en soit, il y a un résultat caché dans cette formule.

Quand a finit par 7, et quand le calcul donne 6, soit le résultat est premier, soit il est de la forme 30k+17
Et quand a fini par 1, et quand le calcul donne 6, soit le résultat est premier, soit il est de la forme 30k+11

Au moins sur les nombres que j'ai testés.  Et d'où vient le 30 ... c'est le produit des 3 premiers nombres premiers.
Modulo 2x3x5x7, il semble aussi y avoir des tendances, mais moins claires, forcément.

Posté par
Meiosis
re : Démonstration nombres premiers 27-02-22 à 00:33

En effet.
Le fait que dans les deux contre-exemples le résultat final finisse par 5 me fait penser que ce serait un cas à part.

Si a finit par 1 et que le calcul donne 6, soit le résultat finit par 5 soit il est premier (et s'il est premier le résultat finit par 3).

Mais ça reste à vérifier.

Posté par
Meiosis
re : Démonstration nombres premiers 17-06-22 à 16:18

Bonjour,

Je reviens sur cette conjecture car après réflexion les seuls cas qui ne sont pas des nombres premiers semblent être des nombres finissant par 5. Si on note R ces nombres finissant par 5, j'ai constaté que \frac{R}{a+1} tendait vers 5.

Posté par
Meiosis
re : Démonstration nombres premiers 18-06-22 à 14:53

Bonjour,

Finalement la démonstration était élémentaire, et on obtient bien uniquement des nombres premiers quand le reste vaut 6 mais c'est purement explicable de manière arithmétique.

Si on suppose a+2 premier on a \sigma(a+2)=a+3. Donc en réinjectant dans la formule on a : \sigma(a+\sigma((a+1)+\sigma((a+2))) = \sigma(a+\sigma(2a+4)

Comme a+2 est premier on a \sigma(2a+4)=3(a+3) = 3a+9
En réinjectant dans la formule on obtient : \sigma(4a+9)

Et là quand 4a+9 est premier on a \sigma(4a+9)=4a+10

D'où le fait que 4a+10=4(a+1)+6

Ainsi si 4a+9 est premier et que a+2 est premier aussi alors le reste vaudra 6. Mais la réciproque n'est pas vraie, si le reste vaut 6 alors cela ne veut pas dire que 4a+9 est premier.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !