A tökéletes hatvány egy pozitív egész szám , amely egy pozitív egész szám egész hatványa : . Amikor a számot tökéletes (teljes) négyzetnek és tökéletes kockának nevezzük . Néha a 0 és 1 számokat is tökéletes hatványoknak tekintik (ahogyan bármelyik ) .
A tökéletes fokozatok sorozata a és a lehetséges értékek felsorolásával alakítható ki ; az első néhány tagja (beleértve az ismétlődőket is) [1] :
Az első tökéletes fokozatok ismétlődések nélkül: [2] :
(néha 0 és 1), 4, 8, 9, 16, 25, 27, 32, 36, 49, 64, 81, 100, 121, 125, 128, 144, 169, 196, 216, 225, 2 289, 324, 343, 361, 400, 441, 484, 512, 529, 576, 625, 676, 729, 784, 841, 900, 961, 1000, 1024, …Az inverz tökéletes hatványok összege (beleértve a duplikációkat is, mint például ) 1:
,ami a következőképpen igazolható:
.A tökéletes hatványok (egyet nem számítva) reciprok sorozatának duplikátumok nélküli összege : [3] :
,ahol a Möbius-függvény és a Riemann-zéta-függvény .
Euler szerint az egyik elveszett levélben Goldbach megmutatta, hogy a tökéletes hatványok sorozatának egy és duplikátum nélküli sorozatának reciprok összege 1:
,néha ezt az állítást Goldbach-Euler tételnek nevezik .
2002-ben Preda Mihailescu bebizonyította, hogy az egyetlen egymást követő tökéletes hatványpár a , ezzel bizonyítva a katalán sejtést .
Megoldatlan probléma Pillai sejtése , amely szerint bármely adott pozitív egész számra csak véges számú tökéletes hatványpár van, amelyek különbsége egyenlő .
Annak megállapítása, hogy egy adott természetes szám tökéletes hatvány-e, többféleképpen is elvégezhető, különböző bonyolultsági szintekkel . Az egyik legegyszerűbb ilyen módszer az összes lehetséges érték figyelembe vétele egy szám minden osztójára vonatkozóan -ig . Ha az osztók egyenlőek , akkor az egyik értéknek egyenlőnek kell lennie azzal, hogy ha valóban tökéletes hatvány.
Ez a módszer azonnal leegyszerűsíthető, ha ehelyett csak prímértékeket veszünk figyelembe , mivel összetett esetén, ahol egy prímszám, átírható a következőre . Ebből következik, hogy a minimális értéknek szükségszerűen prímnek kell lennie.
Ha ismert a teljes faktorizáció , például ahol különböző prímszámok vannak, akkor akkor és csak akkor tökéletes hatvány , ha ( a legnagyobb közös osztója ). Például a : mert , a tökéletes 12. hatvány (és a tökéletes 6. hatvány, 4. hatvány, kocka és négyzet, mivel 6, 4, 3 és 2 oszt 12-t).
Számok oszthatósági jellemzők szerint | ||
---|---|---|
Általános információ | ||
Faktorizációs formák | ||
Korlátozott osztókkal |
| |
Számok sok osztóval | ||
Alikvot szekvenciákkal kapcsolatos |
| |
Egyéb |
|