home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / math / 10389 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-18  |  3.2 KB  |  109 lines

  1. Newsgroups: sci.math
  2. Path: sparky!uunet!usc!sdd.hp.com!mips!darwin.sura.net!jvnc.net!nuscc!bhonsle!bhonsle
  3. From: bhonsle@bhonsle.iss.nus.sg (Shailendra K Bhonsle)
  4. Subject: Re: u(v^n)w prime puzzle
  5. Message-ID: <1992Aug19.024106.25588@nuscc.nus.sg>
  6. Sender: bhonsle@bhonsle (Shailendra K Bhonsle)
  7. Organization: Institute of Systems Science, NUS, Singapore
  8. References: <1992Aug18.030646.29851@usenet.ins.cwru.edu> <1992Aug18.171532.14274@wri.com>
  9. Date: Wed, 19 Aug 1992 02:41:06 GMT
  10. Lines: 97
  11.  
  12. In article <1992Aug18.171532.14274@wri.com>, roach@bikini.wri.com (Kelly Roach) writes:
  13. |> 
  14. |> 
  15. |> 
  16. |>      Prove or disprove:  There are three non-empty
  17. |>      strings of digits u,v,w such that all the
  18. |>      numbers in
  19. |>           L = {u(v^n)w | n is a natural number}
  20. |>             = {uw, uvw, uvvw, uvvvw, uvvvvw, ...}
  21. |>      are prime numbers.
  22. |> 
  23. |> 
  24. |>      Time to say a few more words about my u(v^n)w prime
  25. |> puzzle which I posted yesterday.  I am definitely not looking
  26. |> for any solutions involving u=v="0".  Ordinary syntax only
  27. |> please.  No leading zeros in u.
  28. |>      Some interesting patterns:
  29. |> 
  30. |>      u="3",v="3",w="1"
  31. |>      31, 331, 3331, 33331, 333331, 3333331, 33333331
  32. |> 
  33. |>      u="1",v="36",w="1"
  34. |>      11, 1361, 136361, 13636361, 1363636361, 136363636361
  35. |> 
  36. |>      u="17",v="57",w="09"
  37. |>      1709, 175709, 17575709, 1757575709, 175757575709,
  38. |>      17575757575709, 1757575757575709, 175757575757575709
  39. |> 
  40. |> Below each line giving u,v,w values appear a lot of prime
  41. |> numbers.  These patterns do eventually fail:
  42. |> 
  43. |>      333333331 = 17*19607843
  44. |>      13636363636361 = 17*1321*5693*106661
  45. |>      17575757575757575709 = 232433*75616446785773
  46. |> 
  47. |> The question is, are there any {u,v,w} examples which do
  48. |> not fail?  That always give prime numbers?
  49. |>      I know the solution to this puzzle.  I think the
  50. |> solution can be understood fairly easily by anyone that
  51. |> has had a first course in number theory.  See if you
  52. |> can discover it.
  53. |> 
  54. |> 
  55. |> 
  56. |> 
  57. |> 
  58. |> 
  59.  
  60. -- 
  61.  
  62. Hi,
  63. I think the answer is no, it is not possible to have such a set of u v and w.
  64. Since I am not a hardcore mathematician (never done anything in number theory 
  65. formally), let me first give me the intuition and then the proof:
  66.  
  67. 1. Intuition: If it were possible then it will not be such a big deal to 
  68. discover the biggest prime number etc. (just keep on repeating "v") provided 
  69. one is able to find u,v, & w.
  70.  
  71. 2. proof:
  72.  
  73. The approach is to take a integer x (let's say prime integer) and prove that by repeating 
  74. v one gets a string u(v^m)w (for positive integer m) which is divisible by x.
  75.  
  76. Let's take x=9 (because it has nice properties for base 10 numbers).
  77.  
  78. then for a number "uv"(ie. 10u+v) 
  79.      uv=u+v (mod 9)
  80.  
  81.  
  82. In our problem definition:
  83.  
  84. let u+w=m(mod 9)
  85.  
  86. Now it is possible to find a n for given v such that
  87.  
  88.                      v^n==n.v== 9-m (mod 9) ==> simple number theory 
  89.  
  90.  
  91. Hence for this n u(v^n)w= u+w+n.v==0(mod 9)
  92.  
  93.  
  94.  
  95. So for any such u,v,w there is at least one number which is divisible by 9.
  96.  
  97.  
  98. So by contradiction we prove that it is not possible to have such triples.
  99.  
  100.  
  101. -----------------------------
  102.  
  103. Is this proof satisfactory??
  104.  
  105. Shailendra
  106. (bhonsle@iss.nus.sg)
  107. Inst. of Systems Science, Singapore  
  108.  
  109.