Nombre premier minimal
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En théorie des nombres récréative, un nombre premier minimal pour une base donnée est un nombre premier pour lequel il n'existe pas de sous-suite plus courte de ses chiffres dans cette base qui forme un nombre premier. En base dix, il y a exactement 26 nombres premiers minimaux :
- 2, 3, 5, 7, 11, 19, 41, 61, 89, 409, 449, 499, 881, 991, 6469, 6949, 9001, 9049, 9649, 9949, 60649, 666649, 946669, 60000049, 66000049, 66600049 suite A071062 de l'OEIS.
Par exemple, 409 est un premier minimal, car il n'y a pas de nombre premier parmi ses sous-suites que sont : 4, 0, 9, 40, 49, 09. La sous-suite n'a pas à être constituée de chiffres consécutifs, de sorte que 109 n'est pas un premier minimal, parce que 19 est premier.
Similairement, il y a exactement 32 nombres composés qui n'ont pas de sous-suite composée plus courte :
- 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 21, 22, 25, 27, 30, 32, 33, 35, 50, 51, 52, 55, 57, 70, 72, 75, 77, 111, 117, 171, 371, 711, 713, 731 suite A071070 de l'OEIS.
Il y a 146 nombres premiers congrus à 1 mod 4 qui n'ont pas de sous-suite plus courte congrue à 1 mod 4 :
- 5, 13, 17, 29, 37, 41, 61, 73, 89, 97, 101, 109, 149, 181, 233, 277, 281, 349, 409, 433, 449, 677, 701, 709, 769, 821, 877, 881, 1669, 2221, 3001, 3121, 3169, 3221, 3301, 3833, 4969, 4993, 6469, 6833, 6949, 7121, 7477, 7949, 9001, 9049, 9221, 9649, 9833, 9901, 9949, ... suite A111055 de l'OEIS
Autres bases
Les premiers minimaux peuvent être généralisés à d'autres bases. On peut montrer qu'il n'y a qu'un nombre fini de nombres premiers minimaux dans chaque base.
b | premiers minimaux en base b (écrit en base b, les lettres A, B, C, ... représentent les valeurs 10, 11, 12, ...) | nombre de premiers minimaux en base b |
1 | 11 | 1 |
2 | 10, 11 | 2 |
3 | 2, 10, 111 | 3 |
4 | 2, 3, 11 | 3 |
5 | 2, 3, 10, 111, 401, 414, 14444, 44441 | 8 |
6 | 2, 3, 5, 11, 4401, 4441, 40041 | 7 |
7 | 2, 3, 5, 10, 14, 16, 41, 61, 11111 | 9 |
8 | 2, 3, 5, 7, 111, 141, 161, 401, 661, 4611, 6101, 6441, 60411, 444641, 444444441 | 15 |
9 | 2, 3, 5, 7, 14, 18, 41, 81, 601, 661, 1011, 1101 | 12 |
10 | 2, 3, 5, 7, 11, 19, 41, 61, 89, 409, 449, 499, 881, 991, 6469, 6949, 9001, 9049, 9649, 9949, 60649, 666649, 946669, 60000049, 66000049, 66600049 | 26 |
11 | 2, 3, 5, 7, 10, 16, 18, 49, 61, 81, 89, 94, 98, 9A, 199, 1AA, 414, 919, A1A, AA1, 11A9, 66A9, A119, A911, AAA9, 11144, 11191, 1141A, 114A1, 1411A, 144A4, 14A11, 1A114, 1A411, 4041A, 40441, 404A1, 4111A, 411A1, 44401, 444A1, 44A01, 6A609, 6A669, 6A696, 6A906, 6A966, 90901, 99111, A0111, A0669, A0966, A0999, A0A09, A4401, A6096, A6966, A6999, A9091, A9699, A9969, 401A11, 404001, 404111, 440A41, 4A0401, 4A4041, 60A069, 6A0096, 6A0A96, 6A9099, 6A9909, 909991, 999901, A00009, A60609, A66069, A66906, A69006, A90099, A90996, A96006, A96666, 111114A, 1111A14, 1111A41, 1144441, 14A4444, 1A44444, 4000111, 4011111, 41A1111, 4411111, 444441A, 4A11111, 4A40001, 6000A69, 6000A96, 6A00069, 9900991, 9990091, A000696, A000991, A006906, A040041, A141111, A600A69, A906606, A909009, A990009, 40A00041, 60A99999, 99000001, A0004041, A9909006, A9990006, A9990606, A9999966, 40000A401, 44A444441, 900000091, A00990001, A44444111, A66666669, A90000606, A99999006, A99999099, 600000A999, A000144444, A900000066, A0000000001, A0014444444, 40000000A0041, A000000014444, A044444444441, A144444444411, 40000000000401, A0000044444441, A00000000444441, 11111111111111111, 14444444444441111, 44444444444444111, A1444444444444444, A9999999999999996, 1444444444444444444, 4000000000000000A041, A999999999999999999999, A44444444444444444444444441, 40000000000000000000000000041, 440000000000000000000000000001, 999999999999999999999999999999991, 444444444444444444444444444444444444444444441 | 152 |
12 | 2, 3, 5, 7, B, 11, 61, 81, 91, 401, A41, 4441, A0A1, AAAA1, 44AAA1, AAA0001, AA000001 | 17 |
Les nombres premiers minimaux en base douze écrits en base dix sont répertoriés dans A110600.
Quantité de nombres premiers minimaux (probables) en base n sont
- 1, 2, 3, 3, 8, 7, 9, 15, 12, 26, 152, 17, 228, 240, 100, 483, 1280, 50, 3463, 651, 2601, 1242, 6021, 306, (17608 or 17609), 5664, 17215, 5784, (57296 or 57297), 220, ...
Longueur du plus grand premier minimal (probable) en base n sont
- 2, 2, 3, 2, 5, 5, 5, 9, 4, 8, 45, 8, 32021, 86, 107, 3545, (≥111334), 33, (≥110986), 449, (≥479150), 764, 800874, 100, (≥136967), (≥8773), (≥109006), (≥94538), (≥174240), 1024, ...
Premier minimal le plus grand (probable) en base n (écrit en base dix) sont
- 2, 3, 13, 5, 3121, 5209, 2801, 76695841, 811, 66600049, 29156193474041220857161146715104735751776055777, 388177921, ... (la prochaine valeur a 35670 chiffres) (voir suite A326609 de l'OEIS)
Le nombre de composés minimaux en base de n est
- 1, 3, 4, 9, 10, 19, 18, 26, 28, 32, 32, 46, 43, 52, 54, 60, 60, 95, 77, 87, 90, 94, 97, 137, 117, 111, 115, 131, 123, 207, ...
La longueur du plus grand composé minimal en base n est
- 4, 4, 3, 3, 3, 4, 3, 3, 2, 3, 3, 4, 3, 3, 2, 3, 3, 4, 3, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 2, 3, 3, 4, ...
Références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Minimal prime (recreational mathematics) » (voir la liste des auteurs).
- Chris Caldwell, The Prime Glossary: minimal prime, from the Prime Pages
- A research of minimal primes in bases 2 to 30
- Minimal primes and unsolved families in bases 2 to 30
- Minimal primes and unsolved families in bases 28 to 50
- J. Shallit, Minimal primes, Journal of Recreational Mathematics, 30:2, pp. 113–117, 1999-2000.
- PRP records, search by form 8*13^n+183 (primes of the form 8000...000111 in base 13), n=32020
- PRP records, search by form (51*21^n-1243)/4 (primes of the form CFFF...FFF0K in base 21), n=479149
- PRP records, search by form (106*23^n-7)/11 (primes of the form 9EEE...EEE in base 23), n=800873
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