Nombres premiers cousins
En mathématiques, les nombres premiers cousins sont les paires de nombres premiers qui diffèrent de 4. Ils se rapprochent ainsi des nombres premiers jumeaux, les paires de nombres premiers qui diffèrent de 2, et des nombres premiers sexy, les paires de nombres premiers qui diffèrent de 6.
Définition et exemples
modifierUn couple de nombres premiers cousins est un couple de nombres premiers de la forme ; l'un des nombres étant toujours divisible par 3, tous les couples de nombres premiers cousins sont formés de nombres premiers consécutifs excepté et forment des constellations de nombres premiers.
Les couples de nombres premiers cousins inférieurs à 1 000 sont :
- (3, 7), (7, 11), (13, 17), (19, 23), (37, 41), (43, 47), (67, 71), (79, 83), (97, 101), (103, 107), (109, 113), (127, 131), (163, 167), (193, 197), (223, 227), (229, 233), (277, 281), (307, 311), (313, 317), (349, 353), (379, 383), (397, 401), (439, 443), (457, 461),(463,467), (487, 491), (499, 503), (613, 617), (643, 647), (673, 677), (739, 743), (757, 761), (769, 773), (823, 827), (853, 857), (859, 863), (877, 881), (883, 887), (907, 911), (937, 941), (967, 971)
Les suites A023200 et A046132 de l'OEIS, donnent respectivement les premier et deuxième terme du couple, la suite A094343 la liste des couples successifs concaténés et la suite A111980 la liste pour le cas consécutifs.
Propriétés
modifierLe plus petit nombre appartenant à deux paires de nombres premiers cousins est 7. Un des nombres est toujours divisible par 3, par conséquent, est le seul cas où tous sont premiers.
En , le plus grand couple de nombre premiers cousins découvert (p, p + 4) était donné par
- p = (311778476 · 587502 · 9001# · (587502 · 9001# + 1) + 210)·(587502 · 9001# − 1)/35 + 1
où 9001# est une primorielle. Il a été trouvé par Ken Davis et possède 11 594 décimales[1].
Le plus grand couple de premiers cousins probables est
- 474435381 · 298394 − 1
- 474435381 · 298394 − 5.
Ils comptent 29 629 chiffres en base dix et ont été découverts par Angel, Jobling et Augustin[2]. Alors qu'il a été prouvé que le premier de ces nombres est premier, il n'y a pas de test de primalité connu pour déterminer facilement si le deuxième nombre est premier aussi.
Il découle de la première conjecture de Hardy-Littlewood que les nombres premiers cousins ont la même densité asymptotique que les nombres premiers jumeaux. On peut définir, pour les nombres premiers cousins, un analogue de la constante de Brun associée aux nombres premiers jumeaux, en omettant le terme initial (3, 7) , 3 et 7 n'étant pas des premiers consécutifs :
En utilisant les nombres premiers cousins jusqu'à 242, la valeur de B4 fut estimée par Marek Wolf en 1996 à
Cette constante ne doit pas être confondue avec la constante de Brun pour les quadruplets de nombres premiers, qui est aussi notée B4.
Références
modifierBibliographie
modifier- (en) David Wells, Prime Numbers : The Most Mysterious Figures in Math, John Wiley & Sons, , 288 p. (ISBN 978-1-118-04571-8 et 1-118-04571-8), p. 33
- (en) Benjamin Fine et Gerhard Rosenberger, Number theory : an introduction via the distribution of primes, Boston, Birkhäuser, , 206 p. (ISBN 978-0-8176-4472-7 et 0-8176-4472-5)
- (en) Marek Wolf, « Random walk on the prime numbers », Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, vol. 250, nos 1-4, (DOI 10.1016/s0378-4371(97)00661-4)
Lien externe
modifier(en) Eric W. Weisstein, « Cousin Primes », sur MathWorld