有名問題・定理から学ぶ数学

Well-Known Problems and Theorems in Mathematics

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特別な意味をもつ整数

 この記事は, 随時更新中です (2023/05/30 掲載開始). 記数法に依存しないような, 定理に現れる特別な意味をもつ整数を集めています.

1 桁の整数

0~9

$0$ 
加法の単位元,
オイラーの定数の整数部分,
孔が $1$ 個である穿孔多面体のオイラー標数.
$1$ 
乗法の単位元,
最小の実際数 (奇数である唯一の実際数),
最小の不足数, 最小の概完全数, 最小の調和数,
$3$ 次の魔方陣の個数 (対称・回転移動で重なるものは同一視).
$2$ 
最小の素数, 最小のフィボナッチ素数, 最小のリュカ素数, 最小のペラン素数,
最小の超完全数,
フィボナッチ数である唯一の矩形数,
実数体に対する複素数体の拡大次数,
ネイピア数の整数部分,
球に位相同型な多面体のオイラー標数,
正四面体の展開図の種類の総数.
$3$ 
最小のスーパー素数, 最小のメルセンヌ素数, 最小のフェルマー素数, 最小のカレン素数,
奇数である最大の高度過剰数,
最小の完全トーシェント数,
整数を三角数の和として表すとき必要な項数の最大値,
円周率の整数部分,
標準正多胞体の種類の総数.
$4$ 
最小の合成数, 合成数である最小のリュカ数,
整数を平方数の和として表すとき必要な項数の最大値 (ラグランジュの $4$ 平方和定理),
任意の多角形が平面充填可能になる最大の辺の本数,
星型正多面体の種類の総数,
標準正多胞体以外の正多胞体が存在する空間の次元の最大値,
平面上の地図を塗り分けるとき必要な色の数の最大値 ($4$ 色問題).
$5$ 
最小のウィルソン素数, ソフィー・ジェルマン素数かつ安全素数である最小の素数,
最小のルース=アーロン・ペアの片割れ (他方は $6$),
整数環がユークリッド整域であるような虚 $2$ 次体の個数,
$\mathbb Q(\sqrt{-d})$ の類数が $2$ であるような平方因数をもたない正の整数 $d$ の最小値,
最小のピタゴラスの三角形の斜辺の長さ, 最小の合同数,
凸正多面体の種類の総数, 平行多面体の種類の総数,
素数である最大のカタラン数.
$6$ 
最小の完全数, 最小の非自明な乗法的完全数,
虚 $2$ 次体の単数群の位数の最大値,
ヘロンの三角形の面積の最小値,
合成数である最小の合同数,
平面充填可能な凸多角形の辺の本数の最大値, $2$ 次元接吻数,
$4$ 次元空間における正多胞体の種類の総数.
$7$ 
最小のウッダル素数, 最小の第 $2$ 種レイランド素数,
折り紙による作図はできるが定規とコンパスによる作図はできない正多角形の辺の本数の最小値,
$2$ の累乗数でない怠け仕出し屋の数列の最小の項,
トーラス上の地図を塗り分けるとき必要な色の数の最大値 (ヒーウッド予想).
$8$ 
合成数である最小のフィボナッチ数,
コンパクト $3$ 次元多様体における幾何構造の種類の総数 (サーストンの幾何化予想).
$9$ 
合成数である最小の幸運数,
整数を立方数の和として表すとき必要な立方数の個数 (ウェアリングの問題),
差が $1$ である $2$ 個の累乗数の片割れの最大値 (カタラン予想),
ヘーグナー数の個数,
モロンの長方形を敷き詰める正方形のタイルの枚数.

2 桁の整数

10~19

$10$ 
合成数である最小のペラン数,
三角数である最小の非自明な三角錐数,
$2$ 次体 $\mathbb Q(\sqrt d)$ の類数が $2$ であるような平方因数をもたない正の整数 $d$ の最小値,
$4$ 次元空間における星型正多胞体の種類の総数.
$11$ 
定規とコンパスによる作図も折り紙による作図もできない正多角形の辺の本数の最小値,
正六面体, 正八面体の展開図の種類の総数.
$12$ 
最小の過剰数, 過剰数である最小の擬似完全数,
最小のサブライム数,
合成数である最小のペル数,
シャピロの不等式が成り立つ変数の個数の偶数における最大値,
アルキメデスの平面充填におけるタイルの辺の最大本数,
標準的でない正多面体の面の枚数の $1$ つ (残りは $20$).
$3$ 次元接吻数.
$13$ 
アルキメデスの立体の種類の総数.
$14$ 
偶数である最小のノントーシェント数,
合成数である最小のカタラン数.
$15$ 
類数が $2$ である虚 $2$ 次体の判別式の最小値,
$15$ 定理に現れる整数のリストの最大値,
合成数である最小の分割数,
平面充填可能な凸五角形の種類の総数,
$2$ の累乗数でない最小のケーキ数,
合成数である最小のベル数.
$16$ 
相異なる $2$ 個の素数の和として $2$ 通りに表せる最小の整数,
整数環がユークリッド整域であるような実 $2$ 次体の個数,
ケイリー=メンガー行列式 (三角形の面積の公式) の係数の分母.
$17$ 
最小の第 $1$ 種レイランド素数, 唯一のジェノッキ素数,
文様群の種類の総数.
$18$ 
高度合成数でない最小の過剰数,
類数が $2$ である虚 $2$ 次体の個数.
$19$ 
$p$ 番目のフィボナッチ数 $F_p$ が合成数である素数 $p$ の最小値,
整数を $4$ 乗数の和として表すとき必要な $4$ 乗数の個数 (ウェアリングの問題).

20~29

$20$ 
完全数でない最小の原始擬似完全数, 調和数でない最小の原始擬似完全数,
完全数でも素数階乗でも高度合成数でもない最小の原始的実際数,
正多面体の面の最大枚数.
$21$ 
完全数でない最小のハイパー完全数,
整数環がユークリッド整域であるような $2$ 次体の個数,
正方形を異なる大きさの正方形に分割するときのタイルの最小枚数 (ルジンの問題).
$22$ 
最小の完全数と $2$ 番目に小さい完全数の差.
$23$ 
最小のピライ素数, 双子素数に含まれない最小の奇素数,
ウェアリングの問題で $9$ 個の立方数が必要な最小の整数,
シャピロの不等式が成り立つ変数の個数の最大値.
$24$ 
$4$ 次元空間における標準的でない正多胞体の胞の個数の $1$ つ (残りは $120,$ $600$).
$25$ 
最小のアスピリング数.
$26$ 
散在型単純群の種類の総数 (ティッツ群を含めると $27$).
$28$ 
現在発見されている社交数をなす数の個数の最大値.
$29$ 
等差素数列 $(3,5,7)$ にも三つ子素数にも含まれない最小の奇素数.

30~39

$30$ 
階乗数でない最小の素数階乗数,
自身と互いに素な $1$ 以上自身以下の整数が $1$ または素数である最大の整数.
$31$ 
複数の基数において $3$ 桁以上のレピュニットとして表される最小の整数 (ゴールマハティヒ予想),
$2$ の累乗数でないモーザー数列の最小の項.
$32$ 
結晶点群の種類の総数,
モロンの長方形の短い方の辺の長さ (長い方は $33$).
$33$ 
相異なる三角数の和として表せない最大の整数.
$34$ 
合成数である最小のマルコフ数,
$x^2-dy^2 = -1$ が整数解をもたないが有理数解をもつような平方因数をもたない最小の正の整数.
$35$ 
最小の準カーマイケル数.
$36$ 
累乗数である最大の高度合成数,
最小の非自明な平方三角数.
$37$ 
最小の非正則素数.

40~49

$41$ 
$n^2+n+41$ $(n \geqq 0)$ の形の最小の素数 ($n \leqq 39$ のとき素数).
$43$ 
陳素数でない最小の素数.
$44$ 
最小のオイラーのレンガの最短辺の長さ (他の $2$ 辺の長さは $117,$ $240$).
$48$ 
最小の婚約数の片割れ (他方は $75$).
$49$ 
パドヴァン数列において現在発見されている最大の平方数 (他は $1,$ $4,$ $9,$ $16$)

50~59

$55$ 
三角数である最小の非自明な四角錐数,
三角数である最大のフィボナッチ数.
$56$ 
正の約数の平均が整数であって正の約数の個数で割り切れる最小の合成数.

60~69

$60$ 
完全数でない最小の基準完全数.
$68$ 
$2$ 個の素数の和として $2$ 通りに表せる最大の整数.

70~79

$70$ 
最小の不思議数,
五角数である最大のペル数 (他は $1,$ $5,$ $12$).
$71$ 
モンスター群の位数の最大の素因数.
$73$ 
ノルム・ユークリッド $2$ 次体を作り出す平方因数をもたない最大の整数,
シンモルフィック空間群の種類の総数.

80~89

$81$ 
正の約数の和も平方数である最小の非自明な平方数.
$84$ 
鋭角三角形である最小のブラーマグプタの三角形の面積.

90~99

$91$ 
最小の非自明なキャブタクシー数.
$92$ 
ジョンソン=ザルガラーの立体の種類の総数.
$99$ 
合成数である最小の半ペル=リュカ数.

3 桁の整数

100~199

$105$ 
自身と互いに素な $1$ 以上自身以下の奇数が $1$ または素数である最大の整数,
最小のツァイゼル数.
$117$ 
ヘロンの四面体の最長辺の長さの最小値 (他の辺の長さは $51,$ $52,$ $53,$ $80,$ $84$).
$120$ 
$1$ でも完全数でもない最小の倍積完全数 ($3$ 倍完全数),
$4$ 次元空間における標準的でない正多胞体の胞の個数の $1$ つ (残りは $24,$ $600$).
$121$ 
最小の非自明な平方六芒星数.
$127$ 
メルセンヌ素数であるモツキン素数.
$128$ 
相異なる平方数の和として表せない最大の整数.
$140$ 
$1$ でも完全数でもない最小の調和数.
$144$ 
累乗数である最大のフィボナッチ数.
$157$ 
ノンシンモルフィック空間群の種類の総数.
$163$ 
最大のヘーグナー数.
$169$ 
平方数である最小の非自明なマルコフ数.

200~299

$216$ 
連続した正の整数 $x,$ $y,$ $z,$ $w$ を用いて $x^3+y^3+z^3 = w^3$ と $2$ 通りに表される唯一の整数 ($(x,y,z,w) = (3,4,5,6)$),
$1$ 個の素数と $1$ 個の三角数の和として表せない三角数でない合成数 (孫の予想).
$220$ 
最小の友愛数の片割れ (他方は $284$).
$230$ 
空間群の種類の総数.
$239$ 
ウェアリングの問題で $9$ 個の立方数が必要な最大の整数.
$276$ 
現在決定されていないアリコット数列の最小の初項.
$288$ 
ケイリー=メンガー行列式 (四面体の体積の公式) の係数の分母.
$290$ 
$290$ 定理に現れる整数のリストの最大値.

300~399

$313$ 
現在発見されている基準完全数の素因数の最大値.
$399$ 
最小のリュカ=カーマイケル数.

400~499

$427$ 
$\mathbb Q(\sqrt{-d})$ の類数が $2$ である平方因数をもたない整数 $d$ の最大値.

500~599

$561$ 
最小のカーマイケル数.
$563$ 
現在発見されている最大のウィルソン素数.

600~699

$600$ 
$4$ 次元空間における正多胞体の胞の最大個数.
$697$ 
各面が直角三角形であるヘロンの四面体の最長辺の長さ (他の辺の長さは $104,$ $153,$ $185,$ $672,$ $680$).

700~799

$714$ 
$2$ 数の積が素数階乗である最小のルース=アーロン・ペアの片割れ (他方は $715$).

800~899

$836$ 
平方因数をもつ最小の不思議数 (全体では $2$ 番目).
$864$ 
周の長さ, 面積がそれぞれ等しい最小のピタゴラスの三角形, 二等辺のヘロンの三角形の周の長さ (相似を除いてただ $1$ 組, $3$ 辺の長さは $135,$ $352,$ $377$ と $366,$ $366,$ $132$).
$880$ 
$4$ 次の魔方陣の個数 (対称・回転移動で重なるものは同一視).

900~999

$945$ 
奇数である最小の過剰数, 奇数である最小の擬似完全数.

4 桁の整数

1000~1999

$1093$ 
最小のヴィーフェリッヒ素数.
$1601$ 
$n^2+n+41$ $(n \geqq 0)$ の形の $40$ 番目の素数 ($n \leqq 39$ のとき素数).
$1729$ 
ハーディー=ラマヌジャンのタクシー数.
$1807$ 
シルヴェスター数列における最小の合成数.
$1980$ 
最小の三重友愛数の $1$ 片 (残りは $2016,$ $2556$).

2000~2999

$2016$ 
倍積完全数でない $2^{n−1}(2^n−1)$ ($n$: 正の整数) の形の最小の整数.

3000~3999

$3511$ 
現在発見されている最大のヴィーフェリッヒ素数.

4000~4999

$4375$ 
$3$ の倍数でない最小の完全トーシェント数.
$4900$ 
唯一の非自明な平方四角錐数.

5000~5999

$5040$ 
階乗数である最大の高度合成数 (証明はこちら).
$5041$ 
階乗数より $1$ だけ大きい平方数のうち最大と予想されている数 (ブロカールの問題).
$5778$ 
三角数である最大のリュカ数.

6000~6999

$6384$ 
ヘロンの四面体の表面積の最小値 (辺の長さは $25,$ $39,$ $56,$ $120,$ $153,$ $160$).
$6876$ 
最長辺が最も短いヘロンの四面体の表面積 (辺の長さは $51,$ $52,$ $53,$ $80,$ $84,$ $117$).

7000~7999

$7140$ 
三角数である最大の三角錐数.
$7192$ 
立方因数をもつ最小の不思議数 (全体では $5$ 番目).
$7200$ 
正の約数の和が奇数である最大の高度過剰数.
$7560$ 
超過剰数でない最小の高度合成数.

8000~8999

$8064$ 
ヘロンの四面体の体積の最小値 (辺の長さは $25,$ $39,$ $56,$ $120,$ $153,$ $160$).
$8191$ 
現在発見されている $2$ 個以上の基数において $3$ 桁以上のレピュニットとして表される最大の整数 (ゴールマハティヒ予想).
$8855$ 
$4$ 個の素因数をもつ最小のリュカ=カーマイケル数.

9000~9999

$9801$ 
最小の非自明な平方五角数.

5 桁の整数

10000~19999

$10609$ 
現在発見されている最大の平方トリボナッチ数 (他は $1,$ $4,$ $81,$ $3136$).
$12285$ 
奇数と奇数からなる最小の友愛数の片割れ (他方は $14595$).
$12496$ 
最小の社交数の一片 (残りは $14288,$ $15472,$ $14536,$ $14264$).
$16843$ 
最小のウォルステンホルム素数.
$18144$ 
最長辺が最も短いヘロンの四面体の体積 (辺の長さは $51,$ $52,$ $53,$ $80,$ $84,$ $117$).
$19600$ 
平方数である最大の三角錐数.

20000~29999

$22960$ 
$n^2+n+41$ $(0 \leqq n \leqq 39)$ の形の $40$ 個の素数の和.
$23760$ 
周の長さ, 面積がそれぞれ等しい最小のピタゴラスの三角形, 二等辺のヘロンの三角形の面積 (相似を除いてただ $1$ 組, $3$ 辺の長さは $135,$ $352,$ $377$ と $366,$ $366,$ $132$).

30000~39999

$30240$ 
最小の $4$ 倍完全数.

40000~49999

$41041$ 
$4$ 個の素因数をもつ最小のカーマイケル数.
$43380$ 
正十二面体, 正二十面体の展開図の種類の総数.

50000~59999

$59536$ 
モーザー数列における最大の平方数.

60000~69999

$64584$ 
表面積が等しいヘロンの四面体のペアの表面積の最小値.
$65537$ 
現在発見されている最大のフェルマー素数.

70000~79999

$78557$ 
現在発見されている最小のシェルピンスキー数.

6 桁以上の整数

6 桁の整数

$271441$ 最小のペラン擬素数.
$417162$ 最小のルース=アーロン・トリプレットの一片 (残りは $417163,$ $417164$).
$509203$ 現在発見されている最小のリーゼル数.
$510510$ ルース=アーロン・ペアを構成する $2$ 数の積に等しい最小の素数階乗.
$904631$ 平方因数をもたない最小のペラン擬素数.

7 桁の整数

$1264460$ $4$ つ組である最小の社交数の一片 (残りは $1547860,$ $1727636,$ $1305184$).
$2124679$ 現在発見されている最大のウォルステンホルム素数.
$3564288$ 体積が等しいヘロンの四面体のペアの体積の最小値.

9 桁の整数

$103340640$ 最小の友愛 $3$ 数の一片 (残りは $123228768,$ $124015008$).
$275305224$ $5$ 次の魔方陣の個数 (対称・回転移動で重なるものは同一視).
$459818240$ 正の約数の和も倍積完全数になる最小の非自明な倍積完全数.

10 桁の整数

$1163962800$ 高度合成数ではない最小の超過剰数.

11 桁の整数

$13967553600$ 巨大過剰数でない最小の優高度合成数.

14 桁の整数

$20922789888000$ 現在発見されている最大の非自明な階乗数の積として表せる階乗数.

15 桁の整数

$953467954114363$ 現在発見されている最大のモツキン素数.

17 桁の整数

$43142746595714191$ 現在発見されている最長の等差素数列の初項
            (公差は $23681770\cdot 223092870,$ 項数は $26,$ $2010$ 年 $4$ 月).

22 桁の整数

$3316923598096294713661$ 現在発見されている最小のブリエ数.

24 桁の整数

$146361946186458562560000$ 現在発見されている最大の基準完全数.

27 桁の整数

$581442729886633902054768000$ 巨大過剰数でも優高度合成数でもある最大の整数.

54 桁の整数

76 桁の整数

144 桁の整数

$(2\# )^4\cdot (3\# )^3\cdot 5\#\cdot 7\#\cdot 23\#\cdot 313\#$
 優高度合成数かつ超過剰数であるが巨大過剰数でない最大の整数.

146 桁の整数

$(2\# )^4\cdot (3\# )^2\cdot 5\#\cdot 7\#\cdot 23\#\cdot 317\#$
 巨大過剰数かつ高度合成数であるが優高度合成数でない最大の整数.

24862048 桁の整数

$2^{82589933}-1$ 現在発見されている最大の素数 ($2018$ 年 $12$ 月).

49724095 桁の整数

$2^{82589932}(2^{82589933}-1)$ 現在発見されている最大の完全数 ($2018$ 年 $12$ 月).