جمعه ۲۰ تیر ۱۳۹۹
پنجشنبه ۳ بهمن ۱۳۹۲ 3536 0 5

اعداد موافق (amicable numbers) دو عدد هستند که جمع مقسوم علیه‌های یکی به غیر از خودش برابر دیگری باشد.

اعداد موافق

 
اعداد موافق (amicable numbers) دو عدد هستند که جمع مقسوم علیه‌های یکی به غیر از خودش برابر دیگری باشد. اعداد موافق، "دنبالهٔ عاد کننده” ای (aliquot sequence) با دو جمله تشکیل می‌دهند. (دنبالهٔ عاد کننده دنباله ای است که هر عدد مجموع مقسوم علیه‌های عدد قبلی، غیر از خودش، می‌باشد) درضمن، یک "عدد کامل" (perfect number) (که خودش مجموع مقسوم علیه‌هایش، به غیر از خودش، می‌باشد) یک دنبالهٔ عاد کننده یک جمله ای تشکیل می‌دهد. اعدادی که جزوی از دنبالهٔ عاد کننده ای با تعداد جملات بیش از ۲ هستند، “اعداد اجتماعی”(sociable numbers) نامیده می‌شوند.

اولین زوج‌های موافق به ترتیب عبارت اند از: (۲۲۰, ۲۸۴), (۱۱۸۴, ۱۲۱۰), (۲۶۲۰, ۲۹۲۴), (۵۰۲۰, ۵۵۶۴), (۶۲۳۲, ۶۳۶۸)
 
تاریخچه
اعداد موافق نزد پیروان مکتب فیثاغوری شناخته شده بودند و آنها به این اعداد ویژگی‌های عرفانی نسبت داده بودند. گویند هنگامی که از فیثاغورس پرسیده شد رفیق چیست؟ جواب داد: “کسی که من دیگریست بدان گونه که ۲۲۰ و ۲۸۴ هستند.”

فرمولی کلی برای یافتن این اعداد توسط ثابت بن قره (۲۲۱-۲۲۸ق) کشف شد. ریاضی دانان عرب دیگری چون مسلمه المجریطی (۳۵۰-۴۰۹ ه. ق)، ابن طاهر بغدادی (۳۶۹- ۴۲۸ ه. ق.) و کمال‌الدین فارسی (۶۶۵- ۷۱۸ ه. ق.) نیز درمورد اعداد موافق مطالعه کردند.

ریاضیدان ایرانی، محمد باقر یزدی، زوج (۹۳۶۳۵۸۴, ۹۴۳۷۰۵۶) را یافت، علی رغم اینکه کشف این زوج معمولا به دکارت نسبت داده شده.

قاعده ثابت بن قره دوباره توسط پییر دو فرما (۱۶۰۱–۱۶۶۵ م.) و دکارت (۱۵۹۶– ۱۶۵۰ م.) کشف شد که معمولا به آنها نسبت داده شده‌است. این قاعده بعدها توسط اویلر کاملتر شد و در سال ۱۹۷۰ توسط "بورهو" (Borho) باز هم کامل تر شد. پییر دو فرما و دکارت همچنین زوج‌هایی موافق را کشف کردند که قبل تر توسط ریاضی دانان عرب کشف شده بود. کوچکترین زوج بعدی، (۱۱۸۴, ۱۲۱۰) در سال ۱۸۶۶ توسط B. Nicolò I. Paganini کشف شد.

در سال ۱۹۴۶، ۳۹۰ زوج کشف شده بودند اما ظهور کامپیوتر، کشف هزاران زوج دیگر را میسر کرد. در سال ۲۰۰۷ حدود ۱۲٬۰۰۰٬۰۰۰ زوج شناخته شده بودند.

یافتن اعداد موافق
برای یافتن اعداد موافق، قواعدی کشف شده‌اند که می‌توان با آنها تعدادی از زوج‌های موافق را پیدا کرد.

قاعده "ثابت بن قره"
اولین قاعده “قاعده ثابت بن قره” است [۱] که طبق آن:
   p = ۳ × ۲n − ۱ − ۱,
   q = ۳ × ۲n − ۱,
   r = ۹ × ۲۲n − ۱ − ۱
که در آن، n>۱ عدد صحیح و p و q و r عدد اول اند. در نتیجه ۲n×p×q و ۲n×r زوجی موافق اند. این قاعده، زوج‌های (۲۲۰, ۲۸۴) (۱۷۲۹۶, ۱۸۴۱۶) (۹۳۶۳۵۸۴, ۹۴۳۷۰۵۶) به ترتیب با nهای ۲, ۴ و ۷ را بدست می‌دهد، ولی هیچ زوج موافق دیگری هنوز با آن پیدا نشده.

اعدادی به شکل  3x2n-1 به “اعداد ثابت” (منظور از ثابت، ثابت بن قره هست) معروف اند. برای این که این قاعده یک زوج موافق بدست بدهد، دو عدد ثابت متوالی باید عدد اول باشند.

قاعده "اویلر"
قاعده اویلر حالت کلی تر قاعده "ثابت بن قره" است.
p = (2(n - m)+1) × 2m − 1,
q = (2(n - m)+1) × 2n − 1,
r = (2(n - m)+1)2 × 2m + n − 1

در این فرمول، n>m>۰ عدد صحیح و p و q و r عدد اول اند. ۲n×p×q و ۲n×r نیز زوجی موافق اند که بدست می‌آیند.
 
قاعده "ثابت بن قره" مشابه حالتی از قاعده اویلر است که m=n-۱.
 
با قاعده اویلر، دو زوج (۱٬۸), (۲۹٬۴۰) نیز پیدا شده‌اند اما هنوز هیچ زوج دیگری بوسیله این قاعده یافته نشده‌است.
 
زوج‌های باقاعده
اگر (m,n) زوجی موافق باشد که m>n آنگاه m=gM و n=gNرا در نظر بگیرید که g بزرگترین مقسوم علیه مشترک m و n است. اگر M و N هردو نسبت به g متباین و همچنین هر دو بر هیچ مربع کاملی بخش پذیر نباشند (به عددی که به هیچ مربع کاملی بخش پذیر نیست، square free numbers می گویند)، این زوج موافق، با قاعده و در غیر این صورت بی قاعده‌است.
 
اگر (m,n) زوجی با قاعده باشد و i و j به ترتیب عوامل اول M و N باشند، آنگاه (m,n) زوجی از نوع (i,j) نامیده می‌شود. مثلا اگر(m,n)=(۲۲۰٬۲۸۴)، بزرگترین مقسوم علیه مشترک آنها ۴ است، پس M=۵۵ و N=۷۱ می‌باشند، پس (۲۲۰, ۲۸۴) زوجی با قاعده از نوع (۲, ۱)می‌باشد.
 
نتایج دیگر
-- تمام روج‌های موافق شناخته شده، یا هردو زوج یا هردو فرد اند، هنوز نمی دانیم که آیا زوجی موافق بصورت زوج-فرد وجود دارد یا خیر. اگر چنین زوجی وجود داشته باشد، عدد زوج باید یک مربع کامل یا دو برابر آن باشد و عدد فرد نیز، یک مربع کامل باشد.

-- اعداد هر زوج، حد اقل یک عامل مشترک بزرگتر از یک دارند.
 
-- هنوز نمی دانیم آیا زوج موافق متباینی وجود دارد یا خیر، ولی اگر چنین باشد، حاصلضرب آن دو باید بیشتر از ۱۰۶۷ باشد، درضمن چنین زوجی نمی‌تواند از قاعده "ثابت بن قره" یا قاعده‌ای مشابه بدست آمده باشد.
پی نوشت

Wells, D. (۱۹۸۷). The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers (pp.  ۱۴۵–۱۴۷). London: Penguin Group.
Eric W. Weisstein, Amicable Pair at MathWorld.
Weisstein, Eric W., Thâbit ibn Kurrah Rule at MathWorld.
Weisstein, Eric W., Euler's Rule at MathWorld.
 

آی هوش: گنجینه دانستنی ها و معماهای هوش و ریاضی

نظراتی که درج می شود، صرفا نظرات شخصی افراد است و لزوماً منعکس کننده دیدگاه های آی هوش نمی باشد.
آی هوش: مرجع مفاهیم هوش و ریاضی و انواع تست هوش، معمای ریاضی و معمای شطرنج
 
در زمینه‌ی انتشار نظرات مخاطبان، رعایت برخی موارد ضروری است:
 
-- لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
-- آی هوش مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
-- آی هوش از انتشار نظراتی که در آنها رعایت ادب نشده باشد معذور است.
-- نظرات پس از تأیید مدیر بخش مربوطه منتشر می‌شود.
 
 
 
 

نظر شما

پرطرفدارترین مطالب امروز

تاریخچه آزمون هوش
اتحادهای ریاضی
سیستم عدد نویسی رومی
قواعد بخش پذیری بر اعداد  1 تا 20
آزمون های وکسلر
همه چیز درباره هوش مصنوعی به زبان ساده
آزمون هوش کودک وکسلر چیست؟
کاربرد نمودارها در آموزش
روان شناسی رشد از نظر آرنولد گزل