Ivan Shishkin, Rye (1878)

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Nombre parfait sans facteur carré

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Solution by 2doupi · FR

Soit n un entier sans facteur carré. Il s’écrit i=1kpi\prod_{i=1}^k p_i où les pip_{i} sont des nombres premiers distincts.
On note σ(n)\sigma(n) la somme des diviseurs positifs de n.
On sait que σ(pi)=pi+1\sigma(p_i) = p_{i }+1.
Or σ\sigma est une fonction multiplicative c’est-à-dire
si a et b sont deux entiers premiers entre eux, alors σ(ab)=σ(a)σ(b)\sigma(ab)=\sigma(a)\sigma(b).
Donc σ(n)=i=1kσ(pi)=i=1k(pi+1)\sigma(n)=\prod_{i=1}^k \sigma(p_i)=\prod_{i=1}^k (p_i +1).
On suppose maintenant que n est parfait σ(n)=2n=2i=1kpi\sigma(n)=2n=2\prod_{i=1}^k p_i .
Donc σ(n)n=i=1kpi+1pi=2\frac{\sigma(n)}{n} =\prod_{i=1}^k \frac{p_{i}+1}{p_{i}}=2.
Soit pip_{i} un facteur premier, pour pouvoir obtenir un produit entier, il faut qu’il existe pj+1=pip_{j}+1=p_{i}.
Or les seul nombres premiers consécutifs sont 2 et 3. Donc n=2×3=6n=2\times 3=6.

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