Nombre de Descartes

En théorie des nombres, un nombre de Descartes est un nombre impair qui serait un nombre parfait impair, si l'un de ses diviseurs composés était considéré comme premier. Ces nombres portent le nom de René Descartes qui a observé que le nombre Modèle:Formule serait un nombre parfait impair si son diviseur Modèle:Formule était premier ; en effet, la somme de ses diviseurs serait égale à son double :

$\begin{array}{cc}\sigma (D)& =(3^2+3+1)\cdot (7^2+7+1)\cdot (11^2+11+1)\cdot (13^2+13+1)\cdot (22021+1)=(13)\cdot (3\cdot 19)\cdot (7\cdot 19)\cdot (3\cdot 61)\cdot (22\cdot 1001)\\ & =3^2\cdot 7\cdot 13\cdot 19^2\cdot 61\cdot (22\cdot 7\cdot 11\cdot 13)=2\cdot (3^2\cdot 7^2\cdot 11^2\cdot 13^2)\cdot (19^2\cdot 61)=2\cdot (3^2\cdot 7^2\cdot 11^2\cdot 13^2)\cdot 22021=2D.\end{array}$

Mais 22 021 est composé (Modèle:Formule).

Un nombre de Descartes est donc défini comme étant un nombre impair Modèle:Formule où Modèle:Formule et Modèle:Formule sont premiers entre eux, Modèle:Formule non premier et Modèle:Formule ; en effet, si Modèle:Formule était premier, on aurait $\sigma (n)=2n$.

Exemples

Excepté le cas $m=p=n=1$, l'exemple donné ci-dessus est le seul exemple non trivial connu actuellement.

Si Modèle:Formule est un nombre impair presque parfait, c'est-à-dire si Modèle:Formule, alors Modèle:Formule est un nombre de Descartes pour le faux nombre premier $p=2m-1$ ; en effet, Modèle:Formule. Si Modèle:Formule était premier, Modèle:Formule serait un nombre parfait impair.

Mais actuellement, les seuls nombres presque parfaits connus sont les puissances de 2 ; le seul nombre impair presque parfait connu est donc le nombre 1, ce qui redonne l'exemple trivial de nombre de Descartes égal à 1.

Propriétés

• Un nombre de Descartes Modèle:Formule est forcément abondant puisque la vraie valeur de $\sigma (p)$ est strictement supérieure à $p+1$ et $\sigma (n)=\sigma (m)\sigma (p)>\sigma (m)(p+1)=2n$.

• Banks et al. ont montré en 2008 que si Modèle:Formule est un nombre de Descartes sans cube et non multiple de $3$, Modèle:Formule a plus d'un million de diviseurs premiers distincts.

Généralisations

John Voight a généralisé les nombres de Descartes en autorisant les nombres négatifs. Il a trouvé l'exemple $n=3^4{7}^{2}11^{2}19^2(-127{)}^1$ où, si l'on suppose $\sigma (-127)=-127+1$, on obtient $\sigma (n)=2n$ . Des mathématiciens de l'Université Brigham-Young ont obtenu d'autres exemples similaires à celui de Voight Modèle:,.

Articles connexes

• Les nombres d'Erdős-Nicolas, autre type de nombres presque parfaits.
• La Modèle:OEIS qui donne les "spoof perfect numbers", nombres (pairs ou impairs) non parfaits, qui seraient parfaits si l'un (ou plusieurs) de leurs diviseurs composés était considérés comme premiers.

Références

• Modèle:Ouvrage