稀少而有趣的完美数
已知自然数a和b,如果b能够整除a,就说b是a的一个因数,也称为约数。显然,任何自然数a,总有因数1和a 。我们把小于a的因数叫做a的真因数。 例如6,12,14这三个数的所有真因数:
6:1,2,3;1+2+3=6
12:1,2,3,4,6;1+2+3+4+6=16>12
14:1,2,7;1+2+7=10<14
像12这样小于它的真因数之和的叫做亏数(不足数);大于真因数之和的(如14)叫做盈数或过剩数;恰好相等的(如6)叫做完全数,也称为完美数。
古希腊人非常重视完全数。大约在公元100年,尼可马修斯写了第一本专门研究数论的书《算术入门》,其中写道:“也许是这样:正如美的、卓绝的东西是罕有的,是容易计数的,而丑的、坏的东西却滋蔓不已;所以盈数和亏数非常之多,而且紊乱无章,它们的发现也毫无系统。但是完全数则易于计数,而且又顺理成章……,它们具有一致的特性:尾数都是6或8,而且永远是偶数。”
现在数学家已发现,完全数非常稀少,至今人们只发现29个,而且都是偶完全数 。前5个分别是:6,28,496,8128,33550336。
经过不少科学家的研究,现在已经发现,图中的两句话成立,其中的n也同样是素数。为此,数学家就用英文prime(素数)的第一个字母p代替n,将2的p次方数减去1的素数叫“默森尼数”。 但是,对于下面两个问题:“偶完全数的个数是不是有限的? ”“有没有奇完全数?” 数学家到现在为止还没有解决。
完全数有许多有趣的性质,例如:
1.它们都能写成连续自然数之和:
6=1+2+3,28=1+2+3+4+5+6+7,
496=1+2+3+4+……+31,
8128=1+2+3+4+……+127;
2.它们的全部因数的倒数之和都是2。