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关于索菲热尔曼循环数的科恩次可加性猜想的一个反例

A counterexample to a subadditivity conjecture of Cohen for Sophie Germain cyclic numbers

Josué Alexander Ibarra

arXiv 2607.09793首次发表:更新:

AI 中文总结

研究针对科恩关于索菲热尔曼循环数的次可加性猜想,通过给出 \(m = 31\),\(n = 3928\) 时 \(C_\sigma(3959) > C_\sigma(31) + C_\sigma(3928)\) 的反例进行反驳,论证简短且经Lean 4内核验证。

AI 中文摘要

整数 \(n \geq 1\) 若满足 \(\gcd(n,\varphi(n)) = 1\)(即每个阶为 \(n\) 的群都是循环群)则是循环的,若 \(n\) 和 \(2n + 1\) 都是循环的则是索菲热尔曼循环的。设 \(C_\sigma(N)\) 统计 \([1,N]\) 中的索菲热尔曼循环整数。科恩猜想 \(C_\sigma\) 是次可加的,即 \(C_\sigma(m + n) \leq C_\sigma(m) + C_\sigma(n)\) 对所有 \(1 \leq m \leq n\) 成立,他在检查 \(m,n \leq 10^6\) 时未找到反例。我们给出一个反例:当 \(m = 31\),\(n = 3928\) 时,\(C_\sigma(3959) = 697 > 696 = C_\sigma(31) + C_\sigma(3928)\)。论证简短且经Lean 4内核验证。

英文摘要

An integer $n \ge 1$ is cyclic if $\gcd(n,φ(n))=1$ (equivalently, if every group of order $n$ is cyclic), and Sophie Germain cyclic if both $n$ and $2n+1$ are cyclic. Let $C_σ(N)$ count the Sophie Germain cyclic integers in $[1,N]$. Cohen conjectured that $C_σ$ is subadditive, $C_σ(m+n) \le C_σ(m)+C_σ(n)$ for all $1 \le m \le n$ (his Conjecture 66), having checked $m,n \le 10^6$ without finding a counterexample. We give one: at $m=31$, $n=3928$, $C_σ(3959)=697 > 696 = C_σ(31)+C_σ(3928)$. The argument is short, and is verified by the Lean 4 kernel.

Comments3 pages. Ancillary file: Lean 4 formalization (anc/cohen66.lean); the refutation is Lean kernel-checked, depending only on propext, Classical.choice, and Quot.sound

论文原文

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