201 - Una nueva fórmula para generar números primos.

Algunas expresiones simples sorprendentemente pueden generar una gran cantidad de números primos. Es bien conocida la fórmula x²+x+41 que genera números primos cuando x toma los valores desde el cero hasta el 40. Otra fórmula simple es x²+x+17 que genera primos si x va desde 0 a 15. Sin embargo encontrar algún polinomio que genere primos para cualquier valor de x nunca dio frutos, inclusive los matemáticos ya probaron que no existe una expresión polinómica con coeficientes enteros que genere solo valores primos.

Jeffrey Shallit un profesor de la universidad de Waterloo y editor de "the Journal of Integer Sequences" publicó en su blog la fórmula recursiva del estudiante Eric Rowland para generar números primos.

La fórmula es la siguiente:
Se define como a(1)=7
Para los n mayores o iguales a 2, a(n)=a(n – 1) + mcd(n, a(n – 1)) donde mcd = Máximo
común divisor.
Así por ejemplo : a(1) = 7, a(2) = a(1) + mcd(2, 7) = 7 + 1 = 8.
El generador de primos es entonces a(n) – a(n – 1).
Los números resultantes son los llamados primeras diferencias de la secuencia original.

Los primeros 23 valores de la secuencia son :
7, 8, 9, 10, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 33, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 69
En tanto que sus diferencias son :
1, 1, 1, 5, 3, 1, 1, 1, 1, 11, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 23

Si se ignoran los unos, se ve que la fórmula de Rowland genera los primos 5, 3, 11, 3(otra vez) y 23. Continuando el proceso y eliminado los duplicados, la fórmula genera la siguiente secuencia : 5, 3, 11, 23, 47, 101, 7, 13, 233, 467, 941, 1889, 3779, 7559,15131, 53, 30323, . . .
Rowland describió su fórmula en el blog "A New Kind of Science", él explica que genero su fórmula en el colegio donde los participantes estaban desarrollando sistemas
computacionales que exhiban un comportamiento interesante.
Esta fórmula produce el primo p después de generar (p – 3)/2 1s. Por lo tanto le lleva mucho tiempo a esta fórmula generar primos grandes.
Recientemente un matemático francés Benoit Cloitre probó que poniendo b(1) = 1 y b(n) = b(n – 1) + mcm(n, b(n – 1)) para n mayor o igual a 2, b(n)/b(n – 1) – 1 es 1 o primo.


Sacado del blog "The mathematical Tourist"

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