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哥德巴赫猜想
* k( {, q" p- z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
) v- K$ v! F/ @& L( D
2 X7 \* H! G* a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)" v q5 Y8 l; r$ N
因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4# K( s" U2 p# s0 K8 [
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。) r0 [! }. D# }
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),& x0 q/ v# ~# o* D
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)/ G5 C3 |+ s f5 n: v9 P
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),' r3 g5 p( r# l% R
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),6 }& y! L& D9 M+ A! ^
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
- R: H- L3 e7 r5 `: [0 ba含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),6 I2 G4 u( g# Y! r
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),
. D. d9 r, |1 x5 \: ka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)
8 Y% B1 i' ], r8 R. `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);
: H9 D1 t i/ l; Ga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)6 J' i; L) W. z: R1 z& `, V
……2 Y+ l! |$ \+ E
……
+ f" ?) S; X4 p& T同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)) p3 O# B2 G+ m2 Y* [8 R6 E0 _
b含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
7 m# A# l; w4 E3 _; D: Db含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3) ^8 o* v7 G; v6 ~7 T9 g9 t
b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 J( ?. H2 W; V6 x9 S yb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)
5 x# k5 F5 i/ {$ i' v. \! E……' { F. C# t( @/ M1 E; O6 ?( u
……
2 E n& E* f* H" z4 s- r8 s分解质因数c2 z8 H l2 }5 m e- k
设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P1 R2 n- d/ M f& a: R; f1 a( \
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)
2 R; c* y `1 B: c 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;6 u. O$ }" i9 J" m- O& R' n3 ^" s, c
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;4 M1 m3 _: w5 X0 M
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;
6 d* c( i0 l7 R4 [# B& V0 b8 t7 { ……& r, f/ _& c. S% A& N4 F2 \
……+ g% h0 q' P4 F8 h! r" b
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;
' R/ [# e% o& T! I, f# K 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;
8 c6 z5 \ ~$ n! D$ m 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;1 h; `, p. g. u
……
1 ?% V0 J" J* h/ r) G! f, N ……
8 d5 N! S. X+ ~9 s1 J0 c; C" H7 k" x' o. B
+ K# b# ?5 a4 W! \2 _- q3 [
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。
3 G$ Z; \9 j' ^* _/ P: j, N g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。
5 o6 Y4 F) c5 u, V/ f A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7 c2 b9 K# |) I, j" r$ p4 ^' l
偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4
! n* P( _ f Z2 E3+17=20
( E; J+ ^. W, a: n5+15=20
6 P1 D9 ^' U0 c) D7+13=203 |4 |) w! |4 T
9+11=20
s+ n5 o/ p. u( M+ u/ `$ O# j把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)
. E6 s2 w- u" X; W. l2 T! C1 k剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
. }9 y. Z: Y K' |. Z偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33! u: E+ i" U4 L& ]( B4 y
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
V. W7 k( S& d; x( Y+ w4 {偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=97 j9 ~- ]" `% d, K' W
3+37=40
) X, u$ L N1 K2 P# f: h: t& h5+35=40
: i1 y' I0 i; l, P7+33=401 f& S- @0 X, s% F
9+31=40
% L# ~: I9 S6 Z* e7 O11+29=40. t7 w! \- H$ r0 P
13+27=40
& m8 K+ d3 q* M3 \15+25=40- v1 y2 @: S: v6 F& ?
17+23=40
: V" }. W8 N1 e' Z" K0 ^ M19+21=40
) x3 s: j, B! n( J" E2 `- C( W/ \1 |把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
% z9 C2 }, h& _2 Y4 @(13+27)(15+25)(19+21)1 P( }0 e% Z4 I7 K2 {) V9 E, I
把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)
I9 Y6 {9 o/ A4 X. r3 I剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)" R4 J0 d% F* k4 i$ K9 x4 y( `
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
/ k. \- z F/ |9 _+ i' S x$ U! f3 H: c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。* ? {0 a: P" w% {) a0 j
- |, p ~$ }$ @+ J( f/ U' G
偶数c分两种情况:" O. `7 q& s1 S n7 e$ o U6 g7 F
第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
9 O: y# n- Z' P- R5 _ 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)
7 W- V& {. H0 |. G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……/ V( a4 C. h8 f2 U! K8 E2 d; l
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2
. r$ E f- c) p因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:
) t& q" s' m" q(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2
# \5 E5 G: |2 P4 K% K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5 t9 o$ ]# F( ]: \6 b+ q
" d. Y* N5 H0 i8 |0 h设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.
$ N% w& _# s7 P" K. _5 C偶数c的素数组数为:) r& u! k4 l7 X4 U8 g8 j
(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
' o. A6 R5 e8 G( D: r% ~=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
- l: U: l/ S/ [' |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。% g8 F' J0 v0 Y+ N
(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
; ?( @) _3 P* [( f=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p* A j& T X! I" M+ @2 T* A- O& v0 F
因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…5 y' M6 @: s; p. L7 M$ l t
所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p$ E8 E" v8 d" k* x$ I: L9 ~( _
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p8 U, X* ~& E0 d3 [
=(c-4)/4*(3-2)/p
$ E. p$ l9 I9 f X=(c-4)/4p' x2 H# h# T" d/ n2 d
因为p是√c前最大的质因数,8 E, Z" p( @5 f! E; @0 L# \1 `
所以当p≥24时,
' l6 ~2 W% p; u偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1
% I$ m/ C( W0 `(6-2)/4=1; N* ]! v, \8 ^- e
(8-4)/4=2( B8 U+ H6 h, Y" f3 d. d' S
(10-2)/4=2
6 f7 f1 N6 n9 S8 W, l+ P(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33
4 p9 T, N& B8 B8 D2 {! L(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=16 N' a- T# W8 f: N, v
(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1. r% a2 k" k4 n
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66" |4 Q: Q& S% c- n
(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33
& m Z+ u8 t0 M6 Z; o: |) r(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66/ G# M& X; q$ r5 e
得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
( z* k1 q8 k2 H4 S
; t8 M) _8 h! R* k, q
5 j8 ]2 p" \2 ]' F6 _
( ?3 U* w1 S( v7 ~6 Y |
zan
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