Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium Wiehl Deutschland


Inhalt
Vorstellung des Kurses
Was sind Primzahlen?
Finden und nachweisen
Perfekte Zahlen
Mersennesche Primzahlen
Primzahlrekorde
Geschichte der Primzahlen
Weitere Links

Mersennesche Primzahlen


1. Was sind Mersennesche Primzahlen ?
2. Zusammenhang mit Perfekten Zahlen
3. Liste der Mersenne-Exponenten


  • Was sind Mersennesche Primzahlen ?
  • Der Mönch M. Mersenne (1688-1645) stellte fest, daß Mn=2p-1 eine Primzahl sein kann, wenn der Exponent p selbst eine Primzahl ist. Ist M n eine Primzahl, dann nennt man diese Zahl eine Mersennesche Primzahl

    Beispiel:

    Für die Zahlen p=2,3,5,7,13,17 erhält man eine Mersennesche Primzahlen, doch setzt man p=11 erhält man keine Mersennesche Primzahl.

    p = 13
    M13 = 213-1
    = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2*2*2*2-1
    = 8191

    p = 11
    M11 = 211-1
    = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2*2-1
    = 2047 ist durch 23 teilbar

    Um so höher der Exponent (p) ist, desto sicherer ist das System. Man vermutet, daß es unendlich viele Mersennesche Primzahlen gibt, kann dies aber heute noch nicht beweisen.


  • Zusammenhang mit Perfekten Zahlen
  • Der Lucas-Lehmer Test wurde 1930 für die Prüfung von Mersenne-Exponenten (M(n) = 2n -1) entwickelt:
    Zuerst legt man eine Tabelle mit den Variablen schritt , u und u2 -2 an.
    schritt = 0 und u = 4
    Nun berechnet man u2 -2 mod 2n -1. dieses Ergebnis überträgt man in die nächste Zeile, wobei schritt um 1 erhöht wird. Diese Prozedur wird bis zum Schritt (n-2) wiederholt.
    In diesem Beispiel ist n = 5 also: (25 -1 = 31)

    schritt u u2-2 mod 2n-1
    0 4 14 mod 31 =14
    1 14 194 mod 31 =8
    2 8 62 mod 31 =0
    3 0

  • Liste der Mersenne-Exponenten
  • ##p
    (exponent)
    year discoverer
    1 2 1 1--------
    2 3 1 2--------
    3 5 2 3--------
    4 7 3 4--------
    5 13 4 8 1456 anonymous
    6 17 6 10 1588 Cataldi
    7 19 6 12 1588 Cataldi
    831 10 19 1772 Euler
    961 19 37 1883 Pervushin
    10 89 27 54 1911 Powers
    11 107 33 65 1914 Powers
    12 127 39 77 1876 Lucas
    13 521 157 314 1952 Robinson
    14 607 183 366 1952 Robinson
    15 1279 386 770 1952 Robinson
    16 2203 664 1327 1952 Robinson
    17 2281 687 1373 1952 Robinson
    18 3217 969 1937 1957 Riesel
    19 4253 1281 2561 1961 Hurwitz
    20 4423 1332 2663 1961 Hurwitz
    21 9689 2917 5834 1963Gillies
    22 9941 2993 5985 1963 Gillies
    23 11213 3376 6751 1963 Gillies
    24 19937 6002 12003 1971 Tuckerman
    25 21701 6533 13066 1978 Noll & Nickel
    26 23209 6987 13973 1979 Noll
    27 44497 13395 26790 1979 Nelson & Slowinski
    28 86243 25962 51924 1982 Slowinski
    29 110503 33265 66530 1988 Colquitt & Welsh
    30 132049 39751 79502 1983 Slowinski
    31 216091 65050 130100 1985 Slowinski
    32 756839 227832 455663 1992 Slowinski & Gage
    33 859433 258716 517430 1994 Slowinski & Gage
    34 1257787 378632 757263 1996 Slowinski & Gage
    35 1398269 420921 841842 1996 Woltman
    et.al. (GIMPS)
    ?? 2976221 8959321791864 1997Spence, Woltman,
    et.al. (GIMPS)



    © DBG Wiehl, den 16.11.98