Autor Tema: Parece conjetura... pero no lo es, como acotar la búsqueda números primos.

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28 Junio, 2025, 01:29 am
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Richard R Richard

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Quizá ya haya aparecido antes en el foro, pero con esto que venimos mirando varias conjeturas quiero plantearles una forma bastante curiosa de encontrar primos en un conjunto.
Lo voy a plantear como una conjetura para ver si pueden encontrar (o probablemente ya la sepan) una demostración sobre su veracidad o falsedad.

-Escoge un  número natural $$n$$ mayor o igual a 1.
-Multiplícalo por 24
-Súmale 1
-Calcula la raíz cuadrada del total.
-Si el número resultante es un entero , entonces puede ser un número primo $$p$$ mayor a 3.

Aquí va la conjetura
Utilizando $$n$$ hasta el infinito se pueden obtener todos los números primos mayores a 3.

Aclaro que
No todo $$n$$ produce un primo,  es decir que $$n$$ no es un contador de primos como si lo es la función $$\pi(x)$$, y que habrá resultados enteros que no son primos y tambíen irracionales.

Creo que para el que no lo sabe, puede ser divertido hallar por qué sí o por qué  no y demostrarlo...

Soluciones en Spoiler por favor ,Gracias
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

28 Junio, 2025, 12:02 pm
Respuesta #1

feriva

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Quizá ya haya aparecido antes en el foro, pero con esto que venimos mirando varias conjeturas quiero plantearles una forma bastante curiosa de encontrar primos en un conjunto.
Lo voy a plantear como una conjetura para ver si pueden encontrar (o probablemente ya la sepan) una demostración sobre su veracidad o falsedad.

-Escoge un  número natural $$n$$ mayor o igual a 1.
-Multiplícalo por 24
-Súmale 1
-Calcula la raíz cuadrada del total.
-Si el número resultante es un entero , entonces puede ser un número primo $$p$$ mayor a 3.

Aquí va la conjetura
Utilizando $$n$$ hasta el infinito se pueden obtener todos los números primos mayores a 3.

Aclaro que
No todo $$n$$ produce un primo,  es decir que $$n$$ no es un contador de primos como si lo es la función $$\pi(x)$$, y que habrá resultados enteros que no son primos y tambíen irracionales.

Creo que para el que no lo sabe, puede ser divertido hallar por qué sí o por qué  no y demostrarlo...

Soluciones en Spoiler por favor ,Gracias


Spoiler

Todos los números primos mayores que 3 son de la forma \( 6n\pm1 \).

Esto es porque, al no ser múltiplos de 2, están consecutivamente emparedados entre dos múltiplos de 2. Entonces tenemos tres números consecutivos donde uno de ellos ha de ser múltiplo de 2 y de 3; y al estar en medio el primo, pues es un \( 6n+1 \) o bien un \( 6n-1 \)

Como podemos contar con todos los “n” mayores que 1, si elegimos los “n” pares ya tenemos un natural multiplicado por 12.

La raíz cuadrada saldrá entera y dará un primo cuando el número sea de alguna de estas formas

\( (6n+1)(6n+1)=6k+1 \), \( (6n+1)(6n-1)=6k-1 \), \( (6n-1)(6n-1)=6k+1 \)

Es decir, las raíces tiene que ser, como es lógico, de la forma \( (6n+1) \) o \( (6n-1) \) para que se puedan obtener todos los primos mayores que 3.

Por ejemplo, e17 es un \( (6n-1) \), porque es 18-1, o, expresado de otra manera, \( (6n+5) \), que es 12+5; (5 es el equivalente positivo al residuo -1 módulo 6).

Entonces, si no estoy viendo mal algo (cosa muy posible) creo que tienes que considerar sumar 1 y en otros casos restar 1

Ah, bueno, no, estaba pensando en la raíz.

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Saludos.

28 Junio, 2025, 05:53 pm
Respuesta #2

Pie

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Una idea..

Spoiler
Todos los primos mayores a \( 3 \) son de la forma \( 6n \pm{1} \), ya que ahí están todos los naturales que no son múltiplos de \( 6=2\cdot{3} \). Por tanto también están todos los cuadrados de los primos mayores a \( 3 \). Pero como la ecuación diofántica \( 6n - 1 = k^2 \) no tiene soluciones, todos están en \( 6n + 1 \).

Ahora como \( 6n + 1 \) se puede descomponer en:

\( 6(4n - 3) + 1 = 24n - 17 \)

\( 6(4n - 2) + 1 = 24n - 11 \)

\( 6(4n - 1) + 1 = 24n - 5 \)

\( 6(4n) + 1 = 24n + 1 \)

Se trataria de ver que, de nuevo, solo la ecuación \[ 24n + 1 = k^2 \] tiene soluciones (todas las de \( 6n + 1 \), y por tanto daria los cuadrados de todos los primos mayores a \( 3 \))
[cerrar]

Saludos.
Hay dos tipos de personas, los que piensan que hay dos tipos de personas y los que no.

28 Junio, 2025, 06:00 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Lo voy a plantear como una conjetura para ver si pueden encontrar (o probablemente ya la sepan) una demostración sobre su veracidad o falsedad.

-Escoge un  número natural $$n$$ mayor o igual a 1.
-Multiplícalo por 24
-Súmale 1
-Calcula la raíz cuadrada del total.
-Si el número resultante es un entero , entonces puede ser un número primo $$p$$ mayor a 3.

Aquí va la conjetura
Utilizando $$n$$ hasta el infinito se pueden obtener todos los números primos mayores a 3.

Spoiler
Se trata de ver que para todo primo \( p>3 \) existe un \( n \) natural tal que \( \sqrt{24n+1}=p \). Equivalentemente:

\( p^2-1=24n \) es decir \( (p+1)(p-1)=24n \)

 o lo que es lo mismo, que \( p^2-1 \) es múltiplo de \( 24 \), es decir, de \( 8 \) y \( 3 \).

 Pero todo primo \( p>3 \) es de la forma \( p= 4k\pm 1 \) con \( k \) entero y por tanto \( (p+1)(p-1)=4k(4k\pm 2)=8k(2k\pm 1) \) es decir múltiplo de \( 8 \).

 Y también es de la forma \( p= 3k\pm 1 \) con \( k \) entero y por tanto \( (p+1)(p-1)=3k(3k\pm 2) \) es decir múltiplo de \( 3 \).
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Saludos.

28 Junio, 2025, 06:30 pm
Respuesta #4

Richard R Richard

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Spoiler

Entonces, si no estoy viendo mal algo (cosa muy posible) creo que tienes que considerar sumar 1 y en otros casos restar 1

Ah, bueno, no, estaba pensando en la raíz.
[cerrar]

Si, tienes que pulir un poco mas la idea.

Una idea..
Spoiler

Se trataria de ver que, de nuevo, solo la ecuación \[ 24n + 1 = k^2 \] tiene soluciones (todas las de \( 6n + 1 \), y por tanto daria los cuadrados de todos los primos mayores a \( 3 \))
[cerrar]

Yo iria mas por la idea detrás del surgimiento de ese número 24 y no otro , en las 4 ecuaciones que presentaste, pero va bien rumbeado.

Luis
Spoiler

Perfecto!!!
Spoiler
Se trata de ver que para todo primo \( p>3 \) existe un \( n \) natural tal que \( \sqrt{24n+1}=p \). Equivalentemente:

\( p^2-1=24n \) es decir \( (p+1)(p-1)=24n \)

 o lo que es lo mismo, que \( p^2-1 \) es múltiplo de \( 24 \), es decir, de \( 8 \) y \( 3 \).

 Pero todo primo \( p>3 \) es de la forma \( p= 4k\pm 1 \) con \( k \) entero y por tanto \( (p+1)(p-1)=4k(4k\pm 2)=8k(2k\pm 1) \) es decir múltiplo de \( 8 \).

 Y también es de la forma \( p= 3k\pm 1 \) con \( k \) entero y por tanto \( (p+1)(p-1)=3k(3k\pm 2) \) es decir múltiplo de \( 3 \).

Saludos.
[cerrar]

Cuando me di  cuenta de que podía "predecir" la aparición de los primos, "todos ellos"  lo primero que pensé "me evito la criba y tengo un método rápido", pero luego cuando lo programé me di cuenta que tambien surgen números compuestos ... por lo tanto no puedo evitar la criba, aunque puedo ir buscando mas rápido que antes entre 6 y 12 veces mas rápido.
[cerrar]


Lo dejo un par de días mas y paso otra idea de como se puede deducir. 
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

28 Junio, 2025, 10:48 pm
Respuesta #5

feriva

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Entonces, si no estoy viendo mal algo (cosa muy posible) creo que tienes que considerar sumar 1 y en otros casos restar 1

Ah, bueno, no, estaba pensando en la raíz.
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Si, tienes que pulir un poco mas la idea.


Ahora que veo había leído 12 y es 24.

Spoiler

La forma que usa Luis me parece más adecuada y la demostración se entiende muy bien. Me conformo con ésa; me olvido de los \( 6n\pm1 \).

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Saludos.

29 Junio, 2025, 02:16 am
Respuesta #6

Pie

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Una idea..
Spoiler

Se trataria de ver que, de nuevo, solo la ecuación \[ 24n + 1 = k^2 \] tiene soluciones (todas las de \( 6n + 1 \), y por tanto daria los cuadrados de todos los primos mayores a \( 3 \))
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Yo iria mas por la idea detrás del surgimiento de ese número 24 y no otro , en las 4 ecuaciones que presentaste, pero va bien rumbeado.

Ya vi la respuesta de Luis, soy de los que no puede evitar mirar los spoilers. :laugh:

Mucho más directa y elegante..  :aplauso:

Spoiler
Por cierto, acabo de ver que tuve un lapsus. Cuando dije que en \( 6n \pm{1}  \) están todos los naturales que no múltiplos de \( 6 \) quería decir que no son múltiplos ni de \( 2 \) ni de \( 3 \).. :laugh:

Hoy no doy pie con bola.. (este calor me está matando :laugh:)
[cerrar]

Saludos.
Hay dos tipos de personas, los que piensan que hay dos tipos de personas y los que no.

29 Junio, 2025, 03:30 am
Respuesta #7

Norges Grey Pérez

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Hola.
Buenas noches.
Muy interesante. Aunque no le veo mucha lógica a lo del spoiler, a no ser que haya una forma de saber quien los lee o quien no.

Aunque a veces mencionen mis trabajos con ironía, siempre es motivo de satisfación saber que al menos sirven para crear cierto movimiento en el foro.

Gracias.

29 Junio, 2025, 03:55 am
Respuesta #8

Richard R Richard

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  Mi respuesta
Spoiler


Para todo primo $$p$$  mayor a 3 podemos observar que la terna compuesta por el número anterior ,por el propio primo y el posterior, es decir $$(p-1,p,p+1)$$  tiene las siguiente propiedades...


  • Los números anterior y posterior al primo necesariamente son pares.
  • Dados dos números pares consecutivos, uno es divisible por $$2$$ y el otro necesariamente por $$4=2^2$$.
  • Como el producto de dos números acumula los factores de cada numero el producto de $$p-1$$ con $$p+1$$ debe ser múltiplo de $$8=2^3$$
  • Como en una terna de números consecutivos hay al menos un múltiplo de 3, y sabiendo que el primo p no lo es, entonces o bien $$p-1$$ es múltiplo de 3 o bien $$p+1$$ lo es , luego el producto de $$p-1$$ con $$p+1$$ debe ser múltiplo de $$3$$.
  • De ese modo el producto $$(p-1)(p+1)=p^2-1$$ es múltiplo de $$8$$ y de $$3$$ a la vez es decir es múltiplo de 24.
Así resulta $$p^2-1=24n \quad\forall n\in\Bbb N$$ de donde $$p=\sqrt{24n+1}$$ esto lo cumple todo primo mayor a 3, por lo tanto dando valores a $$n$$ podemos hallar todos los primos, pero la inversa noes cierta , no todo $$n$$ dará un primo  ej $$n=3$$  da un irracional y $$n=51$$ obtiene $$35$$ que no es primo.


Por lo que lo enunciado en "Utilizando n hasta el infinito se pueden obtener todos los números primos mayores a 3." no es una conjetura sino un enunciado verdadero.
[cerrar]


Saludos
 
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

29 Junio, 2025, 04:07 am
Respuesta #9

Richard R Richard

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Hola.
Buenas noches.
Muy interesante. Aunque no le veo mucha lógica a lo del spoiler, a no ser que haya una forma de saber quien los lee o quien no.


La idea detras del Spoiler es un intento de cada respuesta no se vea , por así decirlo contaminada o influenciada por alguna respuesta previa , que pudiese haberse leido, la gracia es siempre resolverlo con las propias herramientas.

Aunque a veces mencionen mis trabajos con ironía, siempre es motivo de satisfacción saber que al menos sirven para crear cierto movimiento en el foro.

Gracias.

Al menos yo no me tomo tus enunciados con ironía, aunque a veces soy crítico, a mí me sucede que no tengo forma de encontrarles solución porque me superan fácilmente, pero aún así hago mi intento y mi pronóstico sin obligación, solo porque me divierte y no por divertirme trato con liviandad el tema, se hace lo que se puede y no lo que se quiere.

Y también he posteado cosas buenas y otras de las que no estoy orgulloso, recibí las críticas pertinentes, constructivas o destructivas es una cuestión subjetiva, para mí , de todo se aprende.

Saludos
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)