Nombre super-premier

Les nombres super-premiers (également appelés "nombres premiers d'ordre supérieur") sont la sous-suite de nombres premiers qui occupent des positions de premier-numérotée dans la séquence des nombres premiers. La sous-séquence commence ainsi

3, 5, 11, 17, 31, 41, 59, 67, 83, 109, 127, 157, 179, 191, 211, 241, 277, 283, 331, 353, 367, 401, 431, 461, 509, 547, 563, 587, 599, 617, 709, 739, 773, 797, 859, 877, 919, 967, 991, ... suite A006450 de l'OEIS.
Filtre sur les nombres premiers pour identifier les super premiers.
Nombre premier 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 ...
Indice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Indice premier 2 3 5 7 11 13 17 19
Super premier 3 5 11 17 31 41 59 67

Autrement dit, si p(i) représente le i-ième nombre premier, les nombres dans cette suite sont celles de la forme p(p(i)). Dressler et Parker (1975) ont utilisé une preuve assistée par ordinateur (basé sur des calculs impliquant le problème de la somme de sous-ensembles) pour montrer que tout nombre entier supérieur à 96 peut être représentée comme la somme de nombres super-premiers distincts. Leur démonstration repose sur un résultat qui ressemble au postulat de Bertrand, indiquant que (après le plus grand écart entre les super-premiers 5 et 11) chaque nombre super-premier est inférieur à deux fois son prédécesseur dans la suite.

Broughan et Barnett[1] montrent qu'il y a

x ( log x ) 2 + O ( x log log x ( log x ) 3 ) {\displaystyle {\frac {x}{(\log x)^{2}}}+O\left({\frac {x\log \log x}{(\log x)^{3}}}\right)}

super-premiers jusqu'à x. Cela peut être utilisé pour montrer que l'ensemble de tous les super-premiers est petit.

On peut également définir un premier d'«ordre supérieur» de la même façon, et obtenir des séquences analogues de nombres premiers.[évasif]

Une variation sur ce thème est la suite des nombres premiers avec des indices de premiers palindromiques, commençant par

3, 5, 11, 17, 31, 547, 739, 877, 1087, 1153, 2081, 2381, ... suite A124173 de l'OEIS.
Filtre sur les nombres premiers pour trouver les premiers palindromique.
Nombre premier 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 ... 79 ... 547 ... 739 ... 877 ... 1087 ...
Indice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 101 131 151 181
Indice premier 2 3 5 7 11 13 101 131 151 181
Indice premier palindrome 2 3 5 7 11 101 131 151 181
Premier palindromique 3 5 11 17 31 547 739 877 1087

79 a un indice palindromique, 22, mais qui n'est pas premier, il n'est donc pas premier palindromique.

Références

  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Super-prime » (voir la liste des auteurs).
  1. Kevin A. Broughan and A. Ross Barnett, On the Subsequence of Primes Having Prime Subscripts, Journal of Integer Sequences 12 (2009), article 09.2.3.
  • (en) Robert E. Dressler et S. Thomas Parker, « Primes with a Prime Subscript », Journal of the ACM, vol. 22, no 3,‎ , p. 380–381 (ISSN 1557-735X, DOI 10.1145/321892.321900, MR 0376599, lire en ligne, consulté le )
  • Neil Fernandez, « An order of primeness, F(p) », sur borve.org, (consulté le )
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