•  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
[주의!] 문서의 이전 버전(에 수정)을 보고 있습니다. 최신 버전으로 이동
분류
[ 펼치기 · 접기 ]
공리
산술
정리
기타
모듈러 연산
소수론
수의 분류
분야
정리
기타
1. 개요2. 수학적 성질3. 역사4. 목록

1. 개요[편집]

메르센 수 MnM_n2n12^n-1 꼴의 수를 의미하고, 메르센 소수221=32^2-1=3와 같이 메르센 소수 중 소수인 수들을 뜻한다. 메르센 소수는 주로 큰 소수를 찾기 위해 탐색하는 유형의 수들이고, 그런 만큼 현재까지 발견된 가장 큰 5개의 소수까지는 모두 메르센 소수이다.

2. 수학적 성질[편집]

  • 2n12^n-1이 소수라면 nn도 소수이다. 1이 아닌 두 자연수 rrss을 두고 xr=ax^r=a로 치환하면 xrs1=as1=(a1)(as1+as2+a+1)x^{rs}-1=a^s-1=(a-1)(a^{s-1}+a^{s-2}+\dots a+1)로 인수분해가 되고, rsrs는 합성수이므로 2n12^n-1에서 nn이 합성수라면 대응하는 메르센 수도 합성수라는 의미이기 때문이다.
  • 짝수 완전수는 모두 2n1Mn2^{n-1}M_{n}의 형태를 가지므로 메르센 소수는 모두 짝수 완전수와 일대일 대응된다.
  • 이진수로 표현했을 때 nn개의 1만으로 이루어져 있다.
  • 홀수소수 pp를 지수로 갖는 메르센 수의 소인수 qq는 모두 8k±18k\pm 1 꼴이며, q1(mod2p)q\equiv 1\pmod {2p}를 만족한다.

3. 역사[편집]

메르센 소수라는 이름은 17세기의 수학자 겸 철학자 마랭 메르센에서 왔다. 메르센은 1644년 nn이 257 이하일 때, 2n12^n-1이 소수가 되는 경우는 nn이 2, 3, 5, 7, 13, 19, 31, 67, 127, 257인 경우라는 것. 지수가 19인 메르센 수까지는 이미 알려져 있는 소수들이였고, M31M_{31}[1]이 소수라는 것까지는 사실이었지만 그 이후로는 정확성이 매우 떨어졌다. 애초에 메르센도 이것을 어떻게 알아냈는지에 대해 자세히 설명하지 않았고, 컴퓨터 등 검증할 수단도 발달하지 않았던 시대였으니 확인하기는 어려웠다. 틀린 부분은 지수가 61, 89, 107인 경우가 목록에서 빠져 있고 67, 257인 경우는 소수가 아님에도 포함되어 있다는 부분이다.

1772년에 레온하르트 오일러에 의해 M31M_{31}이 증명되었고, 100년이 넘는 기간 동안 가장 큰 메르센 소수의 자리를 지키다 에두아르 뤼카(Édouard Lucas)가 1876년에 M127M_{127}가 소수임을 증명했다. 그는 M67M_{67}이 소수가 아니라는 사실 또한 밝혀냈는데, 소인수를 찾아내지는 못했다.

4. 목록[편집]

[1] 2147483647. 32비트 정수에서 표시할 수 있는 가장 큰 수이다.