幸运数是一种特殊的整数序列,由类似
埃拉托斯特尼筛法的算法生成,最初由
波兰数学家
斯塔尼斯拉夫·乌拉姆在1955年提出。幸运数的分布情况可以用素数定理来分析,且它们在某些性质上与
质数相似。目前已知幸运数有无限多个,但是否存在无限多个幸运质数尚未确定。
简介
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,
1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,
接着,从剩下的数列中删除位置是第2个数字(此例中为3)的
倍数对应的数,即删除所有位于数列中第3n个位置的数:
1,3,7,9,13,15,19,21,25,
然后,新
数列的第3项(每次都加上1)是7,因此删除所有位于数列中第7n个位置的数:
1,3,7,9,13,15,21,25,
通过不断重复这一过程,最终剩下的数构成幸运数序列(OEIS中的数列A000959):
1,3,7,9,13,15,21,25,31,33,37,43,49,51,63,67,69,73,75,79,87,93,99,
幸运数与
质数有类似的特性,例如它们的分布可以用素数定理来描述。此外,一些著名的数学猜想,如
哥德巴赫猜想和
孪生素数猜想猜想,也有基于幸运数的类似版本。尽管幸运数序列中有无限多个数,但目前尚不清楚幸运质数(lucky prime)是否也有无限多个。已知的幸运质数包括:
3,7,13,31,37,43,67,73,79,127,151,163,193,211,223,241,283,307,331,349,367,409,421,433,463,487,541,577,601,613,619,631,643,673,727,739,769,787,823,883,937,991,997
幸运数的研究不仅对
数论有着重要的意义,而且它们在数学的其他领域也有着潜在的应用价值。尽管幸运数的性质与
质数相似,但它们在数学上的地位和作用仍有很大的不同。