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Cuaderno de trabajo n° 2. Los números primos




Enviado por José Mujica




    Cuaderno de trabajo número II –
    Monografias.com

    Cuaderno de trabajo número
    II
    Números primos

    Dado los números naturales
    1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,………

    Tomemos los dos primeros números y multipliquemos
    1×2=2; el resultado significa que organizaremos los
    números en dos columnas, por lo tanto, tendremos ahora los
    números naturales vistos como se muestra en la tabla
    N° 1. Para cualquiera de las dos funciones:

    f(m)= 2m + 1 o f(m)= 2m + 2

    f(m + 1) – f(m) = 2; entendiendo este valor como
    un periodo y haciendo la equivalencia en grados, obtenemos los
    datos de la TABLA 2. En la figura 1, visualizados dos vectores de
    mismo módulo pero de sentido contrario. Dando como
    resultado cero.

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    El beneficio de este primer paso, si se quiere, es que
    la ecuación f(m)=2m+2; representa el conjunto de los
    números pares y encabezados por el número primo dos
    (2), al eliminar esta columna, queda el conjunto de los
    números impares representado por la ecuación f(m)=
    2m+1 y por lo tanto, un solo vector F1 con un argumento de
    180° o p.

    Ahora, multipliquemos los números 1x2x3=6;
    entendiendo que el resultado nos obliga a organizar los
    números en columnas con la única condición
    de que ningún número ubicado en la cabeza de la
    columna debe ser mayor a seis (6). Dicho esto, visualizaremos los
    números organizados como se indica en la tabla N°
    3.

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    Representando los resultados en su equivalente en
    grados, observamos la figura 2, donde se muestran tres vectores
    de módulo M con 120° entre ellos. Al eliminar la
    columna dos, que representa la función f(m)= 6m + 3; los
    números impares múltiplos de tres, el vector
    resultante es de módulo M con un argumento de cero grados
    (0°). Siguiendo nuestro método, al eliminar la columna
    dos, tenemos la columna f(m)= 6m+1 y f(m)= 6m+5. Multipliquemos
    los números 1x2x3x5= 30; no se utiliza el número
    cuatro (4), debido a que no es un número primo. Se toma
    cada columna por separado y se organiza como los casos
    anteriores. Recordemos que en la primera fila no puede haber un
    valor mayor a treinta (30). Veamos la TABLA 5-A y 5-B:

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    Al representar la tabla N° 5 en grados, notamos diez
    vectores que su sumatoria es 0 +0i; como se puede apreciar en la
    figura N° 4, nótese la simetría respecto a la
    línea horizontal. Al eliminar las columnas que son
    múltiplo de cinco, eliminamos del diagrama los vectores de
    F60 y F300, resultando la figura 5.

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    Unificando las tablas 5-A y 5-B, eliminando las columnas
    encabezadas los números cinco (5) y veinticinco (25) y
    ordenamos los números llegamos a la TABLA 6.

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    Para tener clara la idea de lo que hemos hecho hasta
    este momento, resumimos:

    • Se ha propuesto un método en que ordenamos
      los números naturales en columnas y que todos los
      números de esa columna son múltiplos de un
      número primo. Entendiendo que dicho número
      primo es el último utilizado para cambiar el periodo
      de la función. Ejemplo:

    • 1×2; último número dos (2); periodo
      igual a dos (2), se elimina la columna encabezada por este
      número.

    • 1x2x3; último número tres (3), periodo
      igual a seis (6); se elimina la columna encabezada por el
      número tres.

    • 1x2x3x5; último número cinco (5),
      periodo treinta (30); se elimina las columnas encabezadas por
      cinco (5) o múltiplos de cinco (5), para este caso
      veinticinco (25).

    • Hasta el momento se han alternado el argumento del
      vector resultante, así: 180°, 0°,
      180°.

    Hasta el momento, hemos contado con la suerte de que los
    números equivalentes en grados han sido enteros, veamos
    qué ocurre si utilizamos el número siete (7); el
    nuevo periodo será igual a 1x2x3x5x7= 210. Se organiza
    cada columna de la tabla N° 6 en ocho tablas de siete
    columnas, dando como resultado cincuenta y seis columnas en ocho
    tablas.

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    Organizamos todos los números que encabezan cada
    columna y buscamos su equivalencia en grados, tal como se indica
    en la tabla N° 7. En la columna tres, se agregó para
    hacer evidente la simetría con respecto al eje horizontal.
    En la columna REAL + IMAGINARIO (TODOS), se encuentra la parte
    real e imaginaria de todos los vectores. Como en los casos
    anteriores la suma es cero. En la última columna se
    encuentran eliminados las columnas múltiplo de siete (7);
    dando como resultado un vector resultante de módulo M y
    argumento de 0°. Manteniendo la consistencia en alternar el
    argumento.

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    Hasta el periodo T=30, el equivalente de los
    números en grados fueron números enteros; para un
    periodo T=210, como se observa en la tabla N°7, la
    mayoría de los ángulos no son enteros. El
    próximo periodo es 1x2x3x5x7x11= 2310, como la
    conversión a grados pasa necesariamente por una
    división entre T y siendo T mayor a 360°, sin duda se
    mantendrá esta tendencia. Por esta razón
    retomaremos el análisis para T=30.

    Para ayudarnos a visualizar lo que ocurre con estos
    resultados, representaremos la ecuación f(m)= 30m + a,
    como una función continua, pero no podemos olvidar que los
    números naturales son enteros y no están definidos
    los decimales. Por lo tanto, cualquier valor entre 1 y 2, por
    ejemplo, no está definido. Haremos un cambio de variable,
    representaremos la función bajo la forma f(x)= seno(?x
    – ß); donde ?=2p/T. Para hacer coincidir cada cruce
    por cero con un valor de f(m)=30m + a, se toma el periodo como
    2T.

    En la gráfica N° 1, se observa claramente,
    las ocho familias de curvas; nótese que en la
    década del diez al diecinueve hay cuatro cruces por cero,
    estos cuatro cruces por cero se repiten en la misma familia de
    curvas en la década de los cuarenta, en la década
    de los setenta, etc.

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    Dos números primos son gemelos cuando la
    diferencia entre ellos es dos (2). Por ejemplo: 13 – 11 =
    2, entonces para mejorar nuestra comprensión sobre la
    tabla N° 6, es menester que visualicemos:

    f1(m+1) – f29(m) = 2 f13(m) – f11(m) = 2
    f19(m) – f17(m) = 2

    Este resultado no depende si los números son
    primos o no, de las ocho familias de curvas sólo tres
    pares cumplen tal condición. Para evitar el término
    (m+1) en la función f1, sólo debemos caer en cuenta
    que f31(m) = f1(m+1); así podemos establecer que f31(m)
    – f29(m) = 2

    Muy bien, existen tres series o familias donde existen
    números primos gemelos.

    Serie A: f13(m) y f11(m) Serie B: f19(m) y f17(m) Serie
    C: f31(m) y f29(m)

    Luego, veremos la tabla N° 6 reformulada en la tabla
    N° 8

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    La serie A y B de números primos gemelos, se
    encuentra en la misma década y la serie C ésta
    conforma con la familia f29, final de década siguiente y
    con la familia f31, al inicio de la otra o última
    década.

    Los números primos de Fermat están
    definidos como:

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    Los números primos tres (3) y cinco (5); no
    pertenecen a la familia f(30m + 17), dado que el valor de m no es
    un entero positivo.

    Los números primos de Mersenne están
    definidos como:

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    En la tabla N° 10, se muestra la correspondencia
    entre Números de Mersenne conocidos con las familias f1(m)
    y f7(m)

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    No se pudo realizar la verificación de todos los
    números conocidos dado su tamaño.

    De las ocho series o familias, sólo la familia
    f23(m) no se ha podido relacionar con nada de interés,
    circunstancia que la hace muy atractiva para nuevas
    investigaciones y publicaciones futuras. Por el momento
    respetaremos su discreción.

    La gráfica 1 y la figura N°6, pretenden
    ubicar toda esta información en un solo plano, la
    gráfica 1 pretende visualizar las tres series A, B, y C
    donde se encuentran números primos gemelos y en la figura
    N° 6 se indica o se asocia números primos especiales a
    familias fn(m) específicas.

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    El vector resultante resulta ser de Módulo: M y
    un ángulo de 180°. No debemos olvidar que nuestra
    variable de estudio es el ángulo, en otras palabras, los
    ocho números primos que son cabeza de serie, están
    relacionados con p. Adicionalmente, resulta muy curioso que
    cuando se realiza un análisis similar incluyendo los
    números primos 2, 3 y 5; el argumento del vector
    resultante es un valor muy cercano al radian. ß =
    56.69115°.

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    Este resultado, motivó a analizar en detalla el
    resultado para cada combinación de los once elementos o
    números primos de la tabla 12. El número de
    combinaciones de esas once variables es de dos mil cuarenta y
    ocho. N° de combinaciones = 211

    Se organizó la información como se muestra
    en la tabla 13, que por motivos de espacio no se muestra
    completa, recordemos son dos mil cuarenta y ocho
    combinaciones.

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    El cero (0), se interpreta que el vector F13 no esta
    tomado en cuenta para la suma, o sea, el número resultante
    no es un numero primo. El uno (1) representa un número
    primo. En otras palabras f1(m)=30m+ 1 es un número
    primo.

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    IMPORTANTE

    Durante todos los cálculos se trató de
    mantener, en lo posible, la consistencia tanto en la forma de
    realizar los cálculos, así como la nomenclatura.
    Esta situación introduce un error que genera la hoja de
    cálculo en Excel y lo muestro a
    continuación.

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    Esto se puede notar claramente, viendo la parte real de
    los dos casos de la tabla 16.

    Cos(12) = Cos(-12) = 0.978147600733806

    Cos(60) = Cos(-60) = 0.499999999999998

    Pero

    Cos(60) ? Cos(300)

    Entendiendo que -360° + 300° =
    -60°

    Esta diferencia genera valores muy pequeñitos del
    orden de 10-15 que no hacen visible la simetría con
    respecto al eje horizontal, por lo que hay que ser cuidadosos con
    su lectura.

    Hasta la próxima publicación.

    Agradezco sus comentarios a la dirección de
    correo

     

     

    Autor:

    José Mujica

    Caracas, 04 de Mayo de 2013

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