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哥德巴赫猜想
8 F* P O1 I/ h' K3 r$ T; ]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# L, w1 W: s+ R9 Y* b
7 a' r0 [0 t' g5 \' @
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)
+ m; x" `: ]0 ?) ^8 A3 F9 Z9 ^因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4
! K, C" _" L0 e | r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。
* a) c: y# h5 c4 v6 q5 BA含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),
X0 F- p$ I$ [0 @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)% }$ d5 s) n: ^9 Q; T* N: C
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),
0 u+ Y4 }3 B' ^. n. |" E' V* ]a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),0 ]; z) W7 X) k4 o6 Z( S. B% q- t
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),/ V: G: D- e; b" z5 L* I
a含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),0 H/ `1 m( O9 K+ ?. p9 D- W6 w) b
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),2 }1 z1 H; P, `# K- p9 P
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 {# Z4 k% f- f0 @& p, j: m3 o) M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); E* o9 b7 E/ T" U5 Q
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)
4 f" j6 h( }9 d3 s: L. T; H5 T……
) D/ ^# k+ y* j……5 L9 X, X- C4 t
同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
$ \+ u1 n/ f. Qb含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
) E: _* C2 a# H Jb含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)5 o' b/ n1 }, l6 E0 H
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);# ~2 D0 a1 u2 A+ W" m5 D9 X5 Z
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)1 `# ^4 f% G8 g( O
……. y$ M" y$ L) w& K) h
……
8 ?& I" M+ y9 B3 {9 S分解质因数c" [# S* E- m( T1 n
设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P1 b, w. b0 ^& }( v1 p' w' l1 O. g
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)
7 J1 q# ]+ Z3 j5 A 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;
" U1 _( I, S+ b- w5 w 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;; c; N# s2 A4 \) k! T
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;( K6 j' b) A: r/ o0 _
……, k" D, P4 @5 U* Y i* H: d
……
' ?+ y. S: G i 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;% u2 _" K1 F+ _* b. i* o6 M ~
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;
, a/ ~7 l7 B! e3 s s% x+ w& W 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;
; L+ j6 H( W0 N# ~3 H$ Y ……
: a* p* v; S# T) z5 F ……% }9 N0 ~% K; P6 N( `% m
$ ^* m, N$ c, W( M
1 F; g6 g8 M- K$ c# l5 Z0 g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。1 d1 Q/ d5 V+ {
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。
1 A# V% p" o. n ^1 M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$ E: c* g7 b7 g3 X Y
偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=46 b3 L7 h; V# W* S, w1 e) P
3+17=20
8 X+ }1 ]3 W, G m. V3 p! _ z5+15=200 q8 R4 K2 ~: W* W1 m3 L$ ?/ l
7+13=209 {5 n- W% D# d3 G3 L
9+11=20
, s* L- M4 f& L* |把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)
" X- ^" U2 L3 @2 h4 J0 w剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
! g; h; z7 n9 t3 p. o7 Q5 U" L2 c9 m. C偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.336 H! C5 O7 a3 r @% p5 P9 y/ r
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
' H: r0 d6 y6 B3 q- T, t偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9
0 Y0 u# W8 r- y+ s/ \) C" b; ]2 b3 [* b4 g3+37=40
; g& S! i! P( K5 z5+35=40
1 p3 m0 A- u1 y3 T4 Q# W4 e! [7+33=40
& Y% Y! O1 x# j* _9+31=40
: B6 O p% V8 V1 x11+29=40
1 X' k% ` o! @* M13+27=40( J) `, ^ M$ e5 W
15+25=40
* q/ J6 B K" J( R0 y17+23=40, |6 z+ Z0 L/ p* H) f
19+21=40( j2 e7 K4 e, A6 ^
把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31) R+ h( {% U3 p8 c. H
(13+27)(15+25)(19+21)! g8 e3 F. K6 a9 `4 l
把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)8 m4 A/ X/ q* Q
剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)
! v7 F, r3 W h. T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* c" a0 l) s2 f6 X
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。
+ J3 _- X' c8 i8 ^
( `5 @! E. Y* K偶数c分两种情况:
! V3 }0 B& D5 P$ F- h, G8 |" V第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
' `3 C6 F: ~+ |) x+ ^ 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)2 T' _6 A# R4 l4 c
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……8 q# T6 W; \1 a; q& ^
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2& G4 ]% o4 s2 C. T
因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:1 G2 U5 ?7 p( ?4 l" V4 G$ e
(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2
* J2 m- f# E+ W1 D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
( Y6 {' a. D5 x4 W4 [7 A; Y6 x' S, L+ N( `9 c* {
设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.
8 p) O# V1 E8 F5 b8 ]偶数c的素数组数为:) v2 t+ S, H5 z9 X4 I; o6 W6 o
(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, d( O; C8 N7 `! z
=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
- @) W! O& \. K( ^8 {3 t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。
3 a0 ~" n7 Y) V% ~& O(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
6 G; p1 w& b5 O+ i=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p' D5 l8 Z) _ Q8 p
因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
" J) d2 H& E1 s1 |所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
6 ?) r* Y7 @8 E* W& o4 x=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
9 [4 i" j, Q6 y# E=(c-4)/4*(3-2)/p/ E' ^0 c3 Y. \8 U. C7 R
=(c-4)/4p
: `0 x0 r) z2 i4 J$ Z因为p是√c前最大的质因数,8 U1 V. T# S& W$ T0 p4 p
所以当p≥24时,4 h; P4 R; ^- n, D [8 W( S/ ^
偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1* C5 `/ i# H2 t- y7 N# y* @$ B+ q
(6-2)/4=10 J5 c I- q5 n; ?5 C8 C! L9 x
(8-4)/4=2; F7 T" m- d( R9 A# V9 a6 r9 n
(10-2)/4=2
$ m e( a5 j- p+ H(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33
/ U) g( n# @. r; `$ i9 O(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=13 W6 G3 X( ~# t, [6 X% s% c
(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1) }& C) D, V O* ]
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66( H! @: }8 j9 \; o3 v( o1 j, }
(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33. K l4 D1 `# X2 S, P4 s, A
(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66
8 W+ Z' d1 P. E6 N; u* y+ n得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
- |5 W) O5 v! A8 n5 M* Y f
! I, [( `* Q6 q3 V8 N: I( T
; Q3 _9 _. U, ^' A8 K# d2 x4 h0 g: { v, q# e; k
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zan
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