メルセンヌ素数 と 完全数
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2013.06.11


  メルセンヌ数 と言われます。 メルセンヌ数は次のように展開することができます。
    
これは、 初項 1 、公比 2 の等比数列の総和の公式から導かれます。
    

また、 メルセンヌ数を2進数にしますと、 すべての桁が1になります。

  メルセンヌ数のうち素数であるものは、 メルセンヌ素数 と言われます。 オイラーは、 メルセンヌ素数を とすると 完全数 になることを発見しました。 完全数とは、 自分以外の約数の総和が自分に等しい自然数のことです。 彼がどのようにしてこの定理を発見したのか、 考えてみましょう。

  で表される自然数の約数の総和は、 次の公式を用いて求めることができます。
    

この公式より、 の約数の総和は次のようになります。
    
約数の総和から自分自身を引くと、 次のようになります。
    

以上より、 が完全数になっていることが解りました。


  以下に メルセンヌ素数を求める十進BASIC のプログラム と 完全数を求める十進BASIC のプログラム を紹介します。

完全数を求める十進BASIC のプログラムソースは、 としさんのブログよりいただきました。
      http://okadatoshi.exblog.jp/

このプログラムのアルゴリズムは次のようになっています。

   は完全数である。
              
  
              
   は 素数か? ( 3の倍数か? )  素数である。
              
   は完全数である。
              
  
              
   は 素数か? ( 3の倍数か? )  素数ではない。
              
  
              
   は 素数か? ( 3の倍数か? でなければ5の倍数か? ・ ・ ・ )  素数である。
              
   は完全数である。