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多进制全1素数问题

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本文研究一个名为《多进制全1素数问题》的数论问题:是否存在无穷多个正整数m,使得全1数Rmᵦ在多个不同进制B下同时为素数?查询得知,该问题在公开文献中尚未被系统性地提出或命名。
在任意进制ᵦ下,由m个1组成的数可以表示为:Rmᵦ= (ᵦ^m-1)/(ᵦ-1)=ᵦᵐ⁻¹+ᵦᵐ⁻²+…ᵦ+1这个公式是等比数列求和的结果。问题基本上等价于:能找到多少正整数m,使得对于多个不同的ᵦ值,上述形式的数都是素数。
首先考虑到当m=p*q是合数时,Rmᵦ= (ᵦ^m-1)/(ᵦ-1)至少有两个大于1而小于自身的因数(ᵦ^p-1)/(ᵦ-1)、(ᵦ^q-1)/(ᵦ-1),所以这种情况下Rmᵦ不太可能为素数。因此满足条件的m只能是素数。
当ᵦ+1是任何大于2的素数时,ᵦ进制数11ᵦ=1*ᵦ+1=ᵦ+1。所以m=2时是一个,其中R2ᵦ中的进制数ᵦ=2、4、6、10、12……。
m=3时又是一个,其中R3ᵦ的进制数ᵦ=3、5、6、8、12……换算成10进制R3ᵦ=13、31、43、73、157……
m=5时也是一个,其中R5ᵦ的进制数ᵦ=2、7、12、13……换算成10进制R5ᵦ=31,2801,22621、30941……
m=7时也是一个,其中R7ᵦ的进制数ᵦ=2、3、5、6……换算成10进制R7ᵦ=127,1093,19531、55987……
m=11时也是一个,其中R11ᵦ的进制数ᵦ=5、17……换算成10进制R11ᵦ=12,207,031、2,141,993,519,227……
m=13时也是一个,其中R13ᵦ的进制数ᵦ=2、3、5、7……换算成10进制R13ᵦ=8191,797161,305175781、16148168401……
借助手机运行Python代码已经发现当m是小于230的素数时均满足至少有两个进制ᵦ使得Rmᵦ为素数。→
全部结果:m = 2, 进制ᵦ= (2, 4)
m = 3, 进制ᵦ= (2, 3)
m = 5, 进制ᵦ= (2, 7)
m = 7, 进制ᵦ= (2, 3)
m = 11, 进制ᵦ= (5, 17)
m = 13, 进制ᵦ= (2, 3)
m = 17, 进制ᵦ=( 2, 11)
m = 19, 进制ᵦ = (2, 10)
m = 23, 进制ᵦ= (10, 40)
m = 29, 进制ᵦ= (6, 40)
m = 31, 进制ᵦ= (2, 14)
m = 37, 进制ᵦ = (61, 77)
m = 41, 进制ᵦ = (14, 53)
m = 43, 进制ᵦ= (15, 21)
m = 47, 进制ᵦ= (5, 17)
m = 53, 进制ᵦ= (24, 45)
m = 59, ᵦ = (19, 70)
m = 61, ᵦ= (2, 19)
m = 67, ᵦ= (46, 122)
m = 71, ᵦ = (3, 6)
m = 73, ᵦ=( 11, 15)
m = 79, ᵦ= (22, 112)
m = 83, ᵦ= (41, 146)
m = 89, ᵦ=( 2, 114)
m = 97, ᵦ= (12, 90)
m = 101, ᵦ= (22, 78)
m = 103, ᵦ = (3, 52)
m = 107, ᵦ= (2, 19)
m = 109, ᵦ= (12, 57)
m = 113, ᵦ= (86, 233)
m = 127, ᵦ= (2, 5)
m = 131, ᵦ= (7, 493)
m = 137, ᵦ= (13, 166)
m = 139, ᵦ= (11, 50)
m = 149, ᵦ= (5, 7)
m = 151, ᵦ= (29, 55)
m = 157, ᵦ= (56, 71)
m = 163, ᵦ= (30, 62)
m = 167, ᵦ= (44, 45)
m = 173, ᵦ= (60, 62)
m = 179, ᵦ= (304, 478)
m = 181, ᵦ = (5, 37)
m = 191, ᵦ= (74, 214)
m = 193, ᵦ= (118, 301)
m = 197, ᵦ= (33, 236)
m = 199, ᵦ = (156, 362)
m = 211, ᵦ = (46, 57)
m = 223, ᵦ = (183, 186)
m = 227, ᵦ= (72, 136)
m = 229, ᵦ = (606, 725)
……
看来,满足条件的m值数量可能有无穷多个。但这需要严格的数学证明,目前仅为推测。然鹅根据理论上的预测,满足条件的m值数量却应该是有限的。两者皆有可能,这只“薛定谔的猫”暂时还属于不死不活的状态。


IP属地:北京来自Android客户端1楼2026-03-21 11:48回复
    3*37=111


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2026-03-27 06:22
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