จำนวนเฉพาะแฟร์มาต์

จำนวนแฟร์มา ในทางคณิตศาสตร์ หมายถึง จำนวนเต็มบวกที่อยู่ในรูป

${\displaystyle F_{n}=2^{2^{\overset {n}{}}}+1}$

เมื่อ n เป็นจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ จำนวนแฟร์มาได้ตั้งชื่อตามชื่อของปีแยร์ เดอ แฟร์มา นักคณิตศาสตร์คนแรกที่ศึกษาในเรื่องนี้ จำนวนแฟร์มาเก้าจำนวนแรกได้แก่

F₀ = 2¹ + 1 = 3

F₁ = 2² + 1 = 5

F₂ = 2⁴ + 1 = 17

F₃ = 2⁸ + 1 = 257

F₄ = 2¹⁶ + 1 = 65537

F₅ = 2³² + 1 = 4294967297 = 641 × 6700417

F₆ = 2⁶⁴ + 1 = 18446744073709551617 = 274177 × 67280421310721

F₇ = 2¹²⁸ + 1 = 340282366920938463463374607431768211457 = 59649589127497217 × 5704689200685129054721

F₈ = 2²⁵⁶ + 1 = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639937 = 1238926361552897 × 93461639715357977769163558199606896584051237541638188580280321

นอกจากนี้จำนวนแฟร์มายังสามารถเขียนอยู่ในรูปของความสัมพันธ์เวียนเกิดได้ดังนี้

${\displaystyle F_{n}=(F_{n-1}-1)^{2}+1\,}$

${\displaystyle F_{n}=F_{n-1}+2^{2^{n-1}}F_{0}\cdots F_{n-2}}$

${\displaystyle F_{n}=F_{n-1}^{2}-2(F_{n-2}-1)^{2}}$

${\displaystyle F_{n}=F_{0}\cdots F_{n-1}+2}$

จำนวนแฟร์มาที่เป็นจำนวนเฉพาะจะเรียกว่า จำนวนเฉพาะแฟร์มา ซึ่งเราสามารถพิสูจน์ได้ว่า จำนวนเฉพาะทุกจำนวนที่อยู่ในรูป 2ⁿ + 1 จะเป็นจำนวนเฉพาะแฟร์มาเสมอ ปัจจุบัน จำนวนเฉพาะแฟร์มาที่มีการค้นพบแล้วได้แก่ F₀, F₁, F₂, F₃ และ F₄