Todo número de Mersenne con exponente compuesto es también compuesto
Sive, en este comentario, ha dado una demostración informática de que un número de Mersenne con exponente compuesto es también compuesto. En este post voy a dar yo una más matemática.
Definición
Un número de Mersenne es un número de la forma
, con
.
Teorema
Todo número de Mersenne con
compuesto es también compuesto.
Demostración
Si es compuesto se puede descomponer como producto de al menos dos factores mayores que
. Supongamos entonces
, con
.
Sabemos que . Además
. Tomando
y
en la igualdad anterior se tiene el resultado:
Es decir, tiene al menos dos factores mayores que
y, por tanto, es compuesto.
¿Qué pasa si es primo? Pues que sus únicos divisores son
y el propio
. Por tanto, utilizando la igualdad anterior obtendríamos:
número éste que podría ser primo o no. Por eso sólo puede ser primo si
lo es.








Ramón | 29 de agosto de 2008 | 23:30
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Buena demostracion pero podria darse el caso de que si q=1 y p>1 el resultado fuera compuesto aun sin ser n compuesto?
Lo que digo es que si p=1 es obvio que se obtiene una multiplicacion por 1 pero y si el 1 estubiera en q y p fuera mayor a la unidad (p>1)? Eso significaria que el resultado del segundo parentesis tambien tendria que ser 1?
Ramón | 29 de agosto de 2008 | 23:35
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Perdon, por un momento olvidaba que se trataba de los numeros de Mersenne.
M | 29 de agosto de 2008 | 23:44
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Ramón, efectivamente
puede ser compuesto, aunque
sea primo. Los primeros ejemplos se obtienen con 
^DiAmOnD^ | 30 de agosto de 2008 | 00:17
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Eso se dice en la última frase del post:
Jorge | 31 de agosto de 2008 | 12:39
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En relación a los números de Mersenne, esto me recuerda el siguiente problema:
“Sea
entero. Demuestre que
tiene al menos
factores primos diferentes.”
M | 31 de agosto de 2008 | 14:47
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Muy bueno, Jorge. Propongo también este otro:
“Demostrar que para cada natural
, el mayor factor primo de
es mayor que
.”
David | 31 de agosto de 2008 | 18:58
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Es evidente la demostración, y se conoce desde hace mucho tiempo, hay este y varios teoremas relacionados en el Álgebra Superior de Hall-Knight en el capítulo correspondiente a teoría de números.
Jorge | 31 de agosto de 2008 | 19:41
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Hola David,
Gracias por la reseña, no obstante ¿podrías indicar la demostración? ¡Gracias!
Asier | 31 de agosto de 2008 | 23:08
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No conocía esa propiedad, jorge. La demostración que se me ha ocurrido es:
Descomponemos la expresión (resta de cuadrados):
Vemos que el primer término es justamente el anterior número del tipo que estamos descomponiendo, que a su vez puede descomponerse de la misma manera teniendo al anterior como factor (el primero de todos ellos para
sería el
). El segundo término es otro número impar que difiere en 2 del primero, con lo cual no pueden tener ningún factor común. De esta manera vemos cómo cada número de este tipo tiene todos los factores de los anteriores más los que le añada el término 
M | 31 de agosto de 2008 | 23:27
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perfecto, Asier, así es:
y en el caso
no puede haber un primo impar que divida a dos factores consecutivos
y
.
Arturo | 23 de septiembre de 2008 | 03:21
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necesito demostrar
si a mayor a 1
p/q mayor a r/s
Entoncees
(a^(p/q) -1): (p/q)mayor que (a^(r/s) -1): (r/s)
Trackback | 6 feb, 2013
Confirmado el descubrimiento del primo de Mersenne número 48 - Gaussianos