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哥德巴赫猜想& d% z6 G& E* W6 N
筛选方法证明命题:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
: i) h/ l" z6 J; z1 g1 ?$ i) C, V
9 X3 _- q/ e6 u5 d; A z; m! V把任何一个大于4的偶数c表示为两个奇数(a,b)之和(a+b=c)
" H9 e& M9 Y1 Z& r. A6 K3 i因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4
8 z% n$ m: d; E任何一个大于4的偶数c, 把a+b中有3,5,7,11…素因子的合数删去,剩下的组数(a,b)就是两个素数。8 r$ P6 l3 c" F& j! n1 h% |; \) ?
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),: S3 S2 [! r$ ]7 [7 e2 }* M
a含有5的合数个数为(c-4)/(4*5),因为含有3的合数已经删去,因为含有3含有5的合数个数为(c-4)/(4*5*3)9 ^2 ]2 ~5 _7 g$ N, k
所以a含有5的合数且不含3的合数有(c-4)/(4*5)-(c-4)/(4*5*3)=(c-4)(3-1)/(4*5*3),! V% c" Q: W. N0 s
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),9 y2 C8 h. s. m
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
9 O: `# i+ ^! s; R8 y1 Z) Za含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),+ d; r6 L; \5 H4 ^
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),& y! k6 ]5 [6 f7 L6 D' y
a含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)/(4*7)-((c-4))/(4*7*3)-((c-4)/(4*7*5)-(c-4)/(4*7*5*3))=(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)
0 \ K+ J: b- I! n以此类推a含有11不含有7.5.3的合数个数为 (c-4)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*11*7*5*3);
6 q Y# |& R6 b) ?$ [a含有13不含有11.7.5.3的合数个数为 (c-4)(11-1)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*13*11*7*5*3)& k! I5 \1 P. S- }% g/ X' X6 z8 A
……
: K* S$ x, Q: o4 K8 h+ b……
8 [3 Q" x& O$ W# [$ r! U同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
/ o+ m5 ?. F2 w2 ?+ V: I6 ab含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)" N8 p% p+ w$ Q; q# C" x4 d( A
b含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)
. M4 N; D9 U, H& P3 rb含有11不含有7.5.3的合数个数为 (c-4)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*11*7*5*3);0 O5 f. d1 G ]% I3 B; _
b含有13不含有11.7.5.3的合数个数为 (c-4)(11-1)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*13*11*7*5*3)# ]3 ]) r6 A7 E- T2 ]
……( P9 A" ~( [! s% X8 Q/ A! y7 J
……* f5 q+ c% c! h$ b
分解质因数c
. G! ^4 m: E. T7 J. G5 \% @: ?' b 设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P7 s6 O! d3 G7 x1 z. c- U
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)4 m: T; k6 X1 l
如果3不是偶数c的质因数,(a,b)含有3的倍数组数为(c-4)/(4*3)*2;
1 @/ a3 z) {" T. ]$ \1 T! c# X 如果5不是偶数c的质因数,(a,b)含有5且不含有3的倍数组数为(c-4)(3-1)/(4*5*3)*2;/ @: x, ?; j% ` K1 N2 @( l) u% S
如果7不是偶数c的质因数,(a,b)含有7且不含有5.3的倍数组数为(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)*2;/ Z- r, s% m) d( Q, |4 e- W' p% h! c
……
5 j- I" U. m, `( [# k: n ……9 a: R, ^4 \: E( \: }! `
如果3是偶数c的质因数,a和b同时都含有3,所以(a,b)含有3的倍数组数为(c-4)/(4*3)*1;
$ c# S% F# `/ I& l/ n8 l 同理,如果5是偶数c的质因数,(a,b)含有5且不含有3的倍数组数为(c-4)(3-1)/(4*5*3)*1;
* }% `" D9 r, h% l& a. G1 k6 F$ m2 K 如果7是偶数c的质因数,(a,b)含有7且不含有5.3的倍数组数为(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)*1;
- O8 U( J, |* I. j ……& d$ ]2 h/ ~6 h* a
……) R% S, G$ Q4 P3 v
- Q8 F8 W3 o, V- G+ u6 [- E
7 h4 J1 }3 F% C, S4 \例如偶数20,把(a,b)含有3.5.7…的合数组数删去,剩下的组数就是两个素数之和组数。
' j* A( N& r* I- ^, o根据素数定理,把根号c之前的素数倍数删去,剩下的数就是素数。
4 ~6 {6 W( _: ]) O( q6 g$ F g因为√20≈4.47,所以把4之前的素数倍数删去,剩下的组数就是素数组9 |# ]9 h: B( `7 M8 r
偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=49 Q6 u* P* ]" }0 j
3+17=20
- ]3 e: J" ~: g! k1 r5+15=20
5 D# p) l& B% P ]5 E- Y7+13=20
/ [. @$ T4 k4 f3 z9+11=20) p. [7 ~3 r' k0 }
把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)$ y( J, p8 Q9 r5 d, t+ ?/ m
剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13) q/ A/ ~6 U* r- u
偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.338 v9 k2 q2 P0 w4 O; E
例如偶数40,因为开平方根√40≈6.32,所以把6之前的素数倍数删去,剩下的组数就是素数组( t# B5 N- t8 S' z' f
偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=98 Q- A4 H$ i5 i8 `% w$ p0 }( L
3+37=409 e4 `$ r/ S6 V$ u. {
5+35=40
4 w1 g+ |+ j$ j7 r7+33=40
% j. | p& G( _9+31=40
. `1 J$ R# G% S( b& B, d11+29=40% ~' B/ v4 m4 h+ `# l) \0 Q1 _
13+27=40
3 i! {9 M0 G7 N, ^- m. J15+25=40
# t2 @) D1 Q* a2 m# p( b17+23=40
- \* G3 f4 g: r( B3 h19+21=40
3 ~" }. V( f/ s' I. S把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)' J# y6 G, S+ X" Y! |
(13+27)(15+25)(19+21)
' E: d0 O' z. g+ y U8 T: W# m1 B把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35); l3 S9 x! v' M! W* f
剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)
/ o1 ~; F5 T) {2 R偶数40的素数组为(40-4)/4-(40-4)/(4*3)*2-(40-4)*(3-1)/(4*5*3)*1≈1.8# _$ U$ ?% Y' M
当偶数组数 (c-4)/4不能整除素数3.5.7.11……时,每除去一个含p的合数,都会有一定的误差,每一个含p的合数误差为±1。* @8 r4 X# H% f$ q! O1 R' v
# x' v! b3 b7 D9 Z5 W偶数c分两种情况:
- e. |8 l( V& y, U/ M第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……1 \' S& m6 O& W- ^1 ? d2 a
偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)
, w2 |2 Q* z7 J$ |& m7 o8 P. v第二种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)不含有3.5.7……2 b/ U4 m' \2 @
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2
) H* m! K" {; y( E* a1 T因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:
' c: I" ]2 B1 j& O+ b- E(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2 q0 \8 \) \% ]- v% I1 g9 d. m
同理:同一个偶数c含有p的素数组数大于不含有p的素数组数, c& `9 [# w4 B/ b0 Z
6 U/ H( l5 \# {* m% c+ s
设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.
2 q1 R$ c" u5 e( F, ^偶数c的素数组数为:
" q6 d$ `9 H7 S(c-4)/4-((c-4))/(4*3)*2-((c-4)(3-1))/(4*5*3)*2-((c-4)(5-1)(3-1))/(4*7*5*3)*2-((c-4)(7-1)(5-1)(3-1))/(4*11*7*5*3)*2……((c-4)(p-1)…(7-1)(5-1)(3-1))/(4*p*…*11*7*5*3)*2( l. e( i/ \0 H2 C1 j
=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p! ?( b5 J( ?0 n7 q8 E& U* z7 e
因为偶数组数 (c-4)/4不能整除素数3.5.7.11……时,每除去一个含p的合数,都会有一定的误差,每一个含p的合数误差为±1。0 {1 c' H! ~! b8 o0 W, i
(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
: O$ M' j' P7 C0 c) \. q=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p+ n8 |2 ~- k+ i
因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…+ b5 k5 r% @3 D7 N5 l% l8 t4 d
所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
; M' [' V& b" p0 O* @9 b=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
; @2 u- `2 D1 O=(c-4)/4*(3-2)/p
* y! \3 Y% M; }) |/ _( K7 k=(c-4)/4p
& C& M' A' z, ^; e; x6 \因为p是√c前最大的质因数,
# b4 W- I7 `- M, y% O; T/ K; f所以当p≥24时,
; O( b# g2 d" h& G7 `7 e6 L偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1: c1 s" V1 A2 A+ i$ Y
(6-2)/4=1
, C' x' f* D: x l# g! ^(8-4)/4=21 Q! H* Q! R0 C- _
(10-2)/4=2
" _! j# q7 ^% a(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33
8 [- V* F- `( T! o8 z$ X# t(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1
( p3 ]% l& U( P6 @4 m(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1, d& @& O# b7 d8 l6 E
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66
, S: a# x( F1 P3 b(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33* z( x) `7 F( J/ \! e4 b5 l
(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66' d; ~! {# T5 w" r
得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和% |1 n4 F* c, b) e( Y0 Y2 H! W0 q7 E; m
: W, A% a0 b1 Z7 d U' _5 `. h( R
/ C3 s6 J7 E2 R" {' Z& Y% V
3 C' ~9 ^; v6 u- \. [7 s |
zan
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