Cyclische getallen en hun relatie met PriemgetallenOp 6 maart 2004 om 01:46 schreef shift het volgende:
quote:
Ook leuk, en zoek het verband met de vorige posts, zijn cyclische getallen,
met als voorbeeld: 142857
142857 x 1 = 142857
142857 x 2 = 285714
142857 x 3 = 428571
142857 x 4 = 571428
142587 x 5 = 714285
142587 x 6 = 857142
Als je goed naar de cijfers kijkt zie je dat het steeds dezelfde reeks is, maar
dan begint het iedere keer met een ander cijfertje.
Voor een duidelijker verband tussen cyclische en priemgetallen wil ik aan het genoemde lijstje nog een regeltje toevoegen:
142857 x 1 = 142857
142857 x 2 = 285714
142857 x 3 = 428571
142857 x 4 = 571428
142857 x 5 = 714285
142857 x 6 = 857142
142857 x 7 = 999999
Dat zet ons natuurlijk aan het denken. Als we 1.000.000 delen door 7, komen we vrijwel precies op dat mooie 142857 uit. En omdat het uitsluitend voor de plaats van de komma verschil uitmaakt, gaan we gewoon 1 delen door 7. Wat we zien is het volgende:
1/7 = 0.142857142857142857142857..... en inderdaad
2/7 = 0.285714285714285714285714
3/7 = 0.428571428571428571428571
.
etc
.
7/7 = 1, maar een eindeloos repeterende reeks negens (analoog aan de voorgaande gevallen 0.999999999999999999999999999999999999..... ) is dat ook, dus dat klopt
![]()
We zien inderdaad dat, zoals shift ook al aangaf, het niet uitmaakt wat we als teller nemen, 1/7 of 2/7 of 3/7 etc, dat we altijd dezelfde reeks terugkrijgen die blijft repeteren. Alleen het beginpunt is anders, de reeks is dezelfde. Op zich is dat vrij logisch. Immers, het feit dat 7 een priemgetal is, houdt in dat je geen enkel getal "mooi" door 7 kunt delen, behalve 7 (en 7-vouden) zelf. Omdat het priemgetal 7 7 "fasen" kent, waarvan er 1 een geheel quotiënt geeft, moeten er in de string repeterende cijfers (die samen de repeterende breuk vormen), 7-1 = 6 unieke ingangen zijn. Immers, ieder getal dat geen geheel veelvoud van 7 is, houdt na deling door 7 een *aantal zevenden* over. Dat aantal kan alleen maar de waarden 1, 2, 3, 4, 5 of 6 hebben.
(Is dit het modulo-rekenen waar jij op doelt thabit? Ik denk het wel
)6 verschillende ingangen in de repeterende string dus. Dat betekent meteen dat die string 6 cijfers lang moet zijn. In het geval van de noemer 7 is die string ook 6 cijfers lang, die string is namelijk "142857".
Wat blijkt nu? Dit gedrag komt voor bij ALLE priemgetallen, uitgezonderd 2 en 5 (maar dat is logisch, 2 en 5 zijn namelijk de priemfactoren van de basis van het decimale stelsel, 10).
Laten we voor de grap eens kijken naar het priemgetal 17.
1/17 = 0.
058823529411764705882352941176470588235294117647.....
We zien dat deze breuk na 16 decimalen (heel netjes: 17-1) gaat repeteren. In deze reeks zitten dus precies 16 ingangen, voor de 16 fasen. Deel maar een willekeurig getal door 17, er komt achter de komma deze repeterende reeks aan. Of het gekozen getal is een geheel 17-voud, maar dat is natuurlijk een beetje suf.
MAARWe hebben zojuist 7 en 17 bekeken. Beide priemgetallen vormen braaf een repeterende string van 6 resp. 16 cijfers lang. Dan gaan we nu naar 13 kijken. En WAT, Gaston, zien we daar gebeuren?
1/13 = 0.
076923076923076923.....
Het priemgetal 13 vormt een repeterende string van niet zoals verwacht 12 cijfers lang, de string van 13 gaat al na 6 cijfers repeteren. Wat is hier aan de hand? Daar kunnen we vrij vlot achter komen, we hebben immers hoe dan ook, toch 12 unieke ingangen in de repeteertrein nodig. Dus:
2/13 = 0.
153846153846153846.....
En inderdaad: het priemgetal 13 vormt 2 verschillende strings, die SAMEN 12 cijfers lang zijn.
DUSHet blijkt dat priemgetallen
Prepeterende strings vormen, die allemaal bij elkaar een lengte hebben van
P-1 cijfers. Maar dat is logisch vanwege die unieke ingangen.
EN NU?Wat we niet kunnen voorspellen (of althans, wat IK niet kan voorspellen
![]()
) is welk priemgetal hoeveel strings vormt. Ik heb alle priemgetallen onder de 10.000 getest en heb geen enkele regelmaat of voorspelbaarheid kunnen aantreffen.
Wat bij die onderzoekingen bleek, en waar ik ook nog geen sluitende verklaring voor heb, is waarom alle strings per priemgetal even lang zijn. Dat *voelt logisch aan*, maar hard bewijzen kan ik het zo niet.
Wat ook wel opvallend is, is dat de som der cijfers van iedere repeterende string van ieder priemgetal (met de uitzonderingen 2 en 5, en ook 3, dat is te klein) ALTIJD een negenvoud is.
Ik heb nog meer hierover hoor, maar ik wil het voor nu graag even hierbij laten