Veeltermen die priemgetallen uitspuwen

Neem de veelterm 2x^2+29, en bereken de getalwaarde voor alle natuurlijke getallen tot en met 28. Je krijgt de volgende rij van getallen : 29,31,37,47,…,1597. Dit zijn allemaal priemgetallen. Vullen we 29 in dan krijgen we natuurlijk een getal dat deelbaar is door 29 en dus niet priem is.

De veelterm x^2+x+17, ingevuld voor alle natuurlijke getallen tot en met 15, geeft ook allemaal priemgetallen. De bekendste veelterm is zeker deze van Euler: x^2-x+41 die voor alle natuurlijke getallen tot en met 40 priemgetallen geeft. Nog beter doet de veelterm x^2-79x+1601 die voor alle natuurlijke getallen tot en met 79 priemgetallen uitspuwt.

 

euler

Het is wel duidelijk dat er geen niet-constante veelterm bestaat die alle priemgetallen voortbrengt. Dit kan je zelfs bewijzen:
Stel dat A(x) een niet-constante veelterm is die voor elk natuurlijk getal een priemgetal voortbrengt. Neem a \in \mathbb{N} dan is A(a)=p met p een priemgetal. Maar dan is A(a+p)\equiv 0 \text{ mod } p en omdat ook A(a+p) een priemgetal moet zijn is A(a+p)=p. We kunnen dit herhalen voor de natuurlijke getallen a+kp en vinden dat \forall k \in \mathbb{N}: A(a+kp)=p. Bijgevolg heeft de veelterm A(x)-p oneindig veel nulwaarden en is die veelterm dus constant, wat tegen het gegeven is. Er bestaat dus geen niet-constante veelterm die alleen maar priemgetallen voortbrengt.

Superpriemgetallen

priem

 

Neem een priemgetal van 1 cijfer, bijvoorbeeld 2. Voeg er rechts een cijfer bij zodat het nieuwe getal nog steeds priem is . Bijvoorbeeld 23. Ga verder ! Ook 233 is priem. Zo kan je het rijtje  2,23,233,2333,23333 vormen.

Welk is langste priemgetal dat je zo kan vormen?
Via 7,73,739,7393,73939,739391,7393913 kom je uiteindelijk terecht bij een getal van 8 cijfers:

73.939.133

Wat is het langste priemgetal dat je kan vormen als je nu cijfers langs links bijvoegt?
Hier heb je wat meer werk want het getal bevat 24 cijfers:

357.686.312.646.216.567.629.137

Het getal genereert dus 24 priemgetallen , beginnend met 7, 37,137, 9137, …