المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر


Lucas-Lehmer Test  
  
1057   03:22 مساءً   date: 2-9-2020
Author : Knuth, D. E.
Book or Source : §4.5.4 in The Art of Computer Programming, Vol. 2: Seminumerical Algorithms. Reading, MA: Addison-Wesley, 1969.
Page and Part : ...


Read More
Date: 11-10-2020 465
Date: 5-3-2020 1327
Date: 16-5-2020 500

Lucas-Lehmer Test

The Lucas-Lehmer test is an efficient deterministic primality test for determining if a Mersenne number M_n is prime. Since it is known that Mersenne numbers can only be prime for prime subscripts, attention can be restricted to Mersenne numbers of the form M_p=2^p-1, where p is an odd prime.

Consider the recurrence equation

 s_n=s_(n-1)^2-2 (mod M_p)

(1)

with s_0=4. For example, ignoring the congruence, the first few terms of this iteration are 4, 14, 194, 37634, 1416317954, ... (OEIS A003010).

It turns out that M_p is prime iff s_(p-2)=0 (mod M_p), and the value s_(p-2) (mod M_p) is called the Lucas-Lehmer residue for p.

For example, the sequence obtained for p=7 is given by 4, 14, 67, 42, 111, 0, so M_7=127 is prime.

For prime p, the first few Lucas-Lehmer residues are 1, 0, 0, 0, 1736, 0, 0, 0, 6107895, 458738443, 0, 117093979072, ... (OEIS A095847).

This test can also be extended to arbitrary integers. Prior to the work of Pratt (1975), the Lucas-Lehmer test had been regarded purely as a heuristic that worked a lot of the time (Knuth 1969). Pratt (1975) showed that Lehmer's primality heuristic could be made a nondeterministic procedure by applying it recursively to the factors of n-1, resulting in a certification of primality that has come to be known as the Pratt certificate.

A generalized version of the Lucas-Lehmer test lets

 N+1=product_(j=1)^nq_j^(beta_j),

(2)

with q_j the distinct prime factors, and beta_j their respective powers. If there exists a Lucas sequence U_nu such that

 GCD(U_((N+1)/q_j),N)=1

(3)

for j=1, ..., n and

 U_(N+1)=0 (mod N),

(4)

then N is a prime. This reduces to the conventional Lucas-Lehmer test for Mersenne numbers.


REFERENCES:

Knuth, D. E. §4.5.4 in The Art of Computer Programming, Vol. 2: Seminumerical Algorithms. Reading, MA: Addison-Wesley, 1969.

Pratt, V. "Every Prime Has a Succinct Certificate." SIAM J. Comput. 4, 214-220, 1975.

Ribenboim, P. "Primality Tests Based on Lucas Sequences." §2.V in The Little Book of Bigger Primes, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, p. 63, 2004.

Sloane, N. J. A. Sequences A003010/M3494 and A095847 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.