background image

Pythagoras and the Pythagoreans

12

as

2

p

1

a

, where

a

is odd and of course

p >

1

. First, recall that the sum

of the factors of

2

p

1

, when

2

p

1

itself is included, is

(2

p

1)

Then

2

m

= 2

p

a

= (2

p

1)(

a

+

· · ·

+ 1)

where the term

· · ·

refers to the sum of all the other factors of

a

. Since

(2

p

1)

is odd and

2

p

is even, it follows that

(2

p

1)

|

a

, or

a

=

b

(2

p

1)

.

First assume

b >

1

. Substituting above we have

2

p

a

= 2

p

(2

p

1)

b

and

thus

2

p

(2

p

1)

b

= (2

p

1)((2

p

1)

b

+ (2

p

1) +

b

+

· · ·

+ 1)

= (2

p

1)(2

p

+ 2

p

b

+

· · ·

)

where the term

· · ·

refers to the sum of all other the factors of

a

. Cancel

the terms

(2

p

1)

. There results the equation

2

p

b

= 2

p

+ 2

p

b

+

· · ·

which is impossible. Thus

b

= 1

. To show that

(2

p

1)

is prime, we

write a similar equation as above

2

p

(2

p

1) = (2

p

1)((2

p

1) +

· · ·

+ 1)

= (2

p

1)(2

p

+

· · ·

)

where the term

· · ·

refers to the sum of all other the factors of

(2

p

1)

.

Now cancel

(2

p

1)

. This gives

2

p

= (2

p

+

· · ·

)

If there are any other factors of

(2

p

1)

, this equation is impossible.

Thus,

(2

p

1)

is prime, and the proof is complete.

4

The Primal Challenge

The search for large primes goes on. Prime numbers are so fundamental
and so interesting that mathematicians, amateur and professional, have
been studying their properties ever since. Of course, to determine if a
given number

n

is prime, it is necessary only to check for divisibility by

a prime up to

n

. (Why?) However, finding large primes in this way

is nonetheless impractical

17

In this short section, we depart history and

17

The current record for largest prime has more than a million digits. The square root of

any test prime then has more than 500,000 digits. Testing a million digit number against all
such primes less than this is certainly impossible.

Comments:

Pythagoras and the Pythagoreans

navigate_before navigate_next