Mükemmel sayı, kendisi hariç pozitif tam bölenlerinin toplamı kendisine eşit olan sayıdır.
Bir sayının mükemmel sayı olup olmadığını anlamak için şu adımlar izlenir:
6 sayısı:
28 sayısı:
12 sayısı:
Görüldüğü gibi mükemmel sayılar oldukça seyrektir. Ayrıca, şu ana kadar bulunan tüm çift mükemmel sayılar, \(2^{n-1} \times (2^n - 1)\) formülü ile elde edilir. Burada \((2^n - 1)\) ifadesinin bir asal sayı olması gerekir.
Mükemmel sayılar, sayı teorisinin ilgi çekici ve gizemli konularından biridir. Kendisi hariç tüm bölenlerinin toplamı kendisini veren sayılardır. 6 ve 28 en bilinen iki mükemmel sayı örneğidir.
Soru 1: Bir doğal sayının kendisi hariç pozitif tam sayı bölenlerinin toplamı, sayının kendisine eşitse bu sayıya "mükemmel sayı" denir. Buna göre aşağıdaki sayılardan hangisi bir mükemmel sayıdır?
a) 10 b) 12 c) 24 d) 28 e) 32
Cevap: d) 28
Çözüm: 28 sayısının kendisi hariç pozitif bölenleri: 1, 2, 4, 7, 14. Bu sayıların toplamı 1+2+4+7+14 = 28'dir. Bu nedenle 28 mükemmel bir sayıdır.
Soru 2: 496 sayısının mükemmel bir sayı olduğu bilinmektedir. Bu sayının kendisi hariç en büyük iki böleninin toplamı kaçtır?
a) 128 b) 136 c) 248 d) 256 e) 372
Cevap: a) 128
Çözüm: 496'nın kendisi hariç bölenleri: 1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124, 248. En büyük iki böleni 248 ve 124'tür. Bu iki sayının toplamı 248 + 124 = 372 değildir. Soru, bu bölenlerin toplamını değil, en büyük *iki* bölenin toplamını sormaktadır. En büyük iki bölen 248 ve 124'tür ve toplamları 248+124=372'dir. Ancak seçenekler kontrol edildiğinde 372 (e şıkkı) mevcuttur. Bu durumda sorunun orijinalinde bir hata olabilir veya "en büyük çarpan" farklı yorumlanmış olabilir. 496'nın bölenleri arasında 248 ve 124'ten sonraki en büyük bölen 62'dir. 248 + 62 = 310 seçeneklerde yoktur. 496/2=248, 496/4=124, 496/8=62 olduğundan, 248 ve 124'ün toplamı 372'dir ve bu da (e) şıkkıdır. Verilen seçenekler ve soru metni gözden geçirilmelidir. Standart çözüm: En büyük iki bölen 248 ve 124'tür, toplamları 372'dir. Cevap e) 372 olmalıdır. Ancak ilk provided cevap anahtarında a) 128 verilmiştir. Bu bir tutarsızlıktır. Doğru çözüm için: 496'nın bölenleri: 1, 2, 4, 8, 16, 31, 62, 124, 248. En büyük ikisi 248 ve 124. Toplam: 248+124=372. Cevap e) 372'dir.
Soru 3: \( 2^{p-1}(2^p - 1) \) formülü, \( (2^p - 1) \) asal bir sayı olduğunda mükemmel sayılar verir. Buna göre, p=3 için formülün verdiği mükemmel sayı ile p=5 için formülün verdiği mükemmel sayı arasındaki fark kaçtır?
a) 12 b) 16 c) 20 d) 24 e) 28
Cevap: e) 28
Çözüm: p=3 için: \( 2^{3-1}(2^3 - 1) = 2^{2}(8 - 1) = 4 * 7 = 28 \). p=5 için: \( 2^{5-1}(2^5 - 1) = 2^{4}(32 - 1) = 16 * 31 = 496 \). Bu iki mükemmel sayı arasındaki fark: 496 - 28 = 468'dir. Ancak bu seçeneklerde yoktur. Soru muhtemelen "p=2" ve "p=3" için sorulmak istenmiştir. p=2 için: \(