数学史 · 中文镜像

数学家传记

爱德华·卢卡斯Édouard Lucas

出生
1842年4月4日 法国亚眠
逝世
1891年10月3日 法国巴黎

爱德华·卢卡斯是一位法国数学家,以其在数论方面的成果最为著名。他研究了斐波那契数列,并设计了至今仍在使用的马兰·梅森素数检验法。

完整传记

爱德华·卢卡斯在亚眠的巴黎高等师范学校接受教育。此后,他在于尔班·勒维耶手下于巴黎天文台工作。

在普法战争(1870—1871)期间,卢卡斯担任炮兵军官。法国战败后,卢卡斯成为巴黎圣路易中学的数学教授。他后来又在巴黎查理曼中学任数学教授。

卢卡斯最著名的是他在数论中的结果:特别是他研究了斐波那契数列,相关的卢卡斯序列以他的名字命名。他给出了斐波那契数5fn=(1+52)n(152)n\sqrt 5 f_{n} = \left(\Large\frac{1 + \sqrt 5}{2}\right)^{n}\normalsize - \left(\Large\frac{1 - \sqrt 5}{2}\right)^{n}的著名公式。卢卡斯还设计了测试素性的方法,基本上就是今天所用的那些。1876年,他用他的方法证明了马兰·梅森212712^{127} - 1prime。这仍然是在没有计算机辅助的情况下发现的最大素数。

卢卡斯的素数测试在1930年被德里克·亨利·莱默改进。它的工作原理如下。定义序列S2=4,S3=14,S4=194,...S_{2} = 4, S_{3} = 14, S_{4} = 194, . . .,其中对于n>2,Snn > 2, S_{n}Sn=Sn122S_{n} = S_{n-1}^{2} - 2归纳定义。卢卡斯-德里克·亨利·莱默测试表明,一个马兰·梅森Mp=2p1M_{p} = 2^{p} - 1,其中p>2p > 2,是素数当且仅当MpM_{p}整除SpS_{p}

卢卡斯证明了S127S_{127}可被M127M_{127}整除,从而表明M127M_{127}是素数。这是一个极其困难的计算,因为M127M_{127}是一个大数,而S127S_{127}大得难以置信。事实上,M127M_{127} = 170141183460469231731687303715884105727,而卢卡斯之所以能够进行这个计算,是因为他证明了S127S_{127}可被M127M_{127}整除,而无需计算S127S_{127}

卢卡斯还因发明汉诺塔谜题及其他数学游戏而闻名。汉诺塔谜题于1883年以M. Claus之名出现。注意,Claus是卢卡斯的字母异位词!

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他的四卷本娱乐数学著作Récréations mathématiques (《数学娱乐》)(1882-94)已成为经典。

卢卡斯在一次宴会上的离奇事故中丧生,当时一只盘子掉落,碎片飞起划破了他的脸颊。几天后他死于丹毒。

参考文献

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