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升级   39% TA的每日心情 | 开心 2016-8-29 17:02 |
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签到天数: 18 天 [LV.4]偶尔看看III
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①、素数2的删除形成了两个等差数列:1+2N和2+2N,两个数列平分自然数。1+2N我们把它作为能够产生素数的数列,2+2N我们把它作为合数数列,2+2N除素数2外不会诞生新的素数;- g3 v; n5 }6 q& m* {6 M
②、1+2N数列,由于素数3的删除,分成了3个数列:1+6N,5+6N,3+6N,3个等差数列平分了不能够被素数2整除的奇数,1+6N和5+6N我们把它作为能够产生素数的数列,3+6N我们把它作为合数数列,3+6N除素数3外不会诞生新的素数;
J* z: V9 G- N' Y* I" S- T ③、1+6N和5+6N数列,由于素数5的删除,分成了10个数列:1+30N,7+30N,13+30N,19+30N,25+30N;5+30N,11+30N,17+30N,23+30N,29+30N,10个等差数列平分了不能够被素数2、3整除的数,我们把1+30N,7+30N,13+30N,19+30N,11+30N,17+30N,23+30N,29+30N作为能够产生素数的数列,25+30N和5+30N我们把它作为合数数列,25+30N和5+30N除素数5外不会诞生新的素数;) r1 H' e7 G2 n1 L3 O5 q- R6 L
…………. H* Z2 \. Q- i, Q! D
一方面,从合数数列不会产生新的素数,而产生素数的数列不断分离出新的合数数列。因为,随着我们所取自然数M范围的扩大,√M的值会增大,素数删除因子会增多,造成素数形成线路的分支增多,分离出来的合数数列也会增多。说明素数的密度,随着自然数范围的扩大而变稀少;另一方面,从素数的形成线路永远存在,说明素数永远存在。
# [$ q! M7 ]3 V: Q/ r 从素数形成线路图,诞生了素数计算方法。素数的计算分为两个方面:对素数个数的计算和对具体素数的寻找。# t5 h p9 h8 G$ Y) v! K( T5 y
素数个数的计算又分为两种:一种反映随着我们所取自然数范围的扩大,素数的密度越来越稀少;另一种反映随着我们所取自然数范围的扩大,素数个数会越来越多。两种计算方法的结果是一样的。
# z/ p6 O2 E- [7 b+ { | (二)、素数的计算* B, Q, t- [; v2 U
1、素数个数的计算方法1。
9 j( x! y- ]# F& t8 U. z# _ t7 q% q 设所取的自然数范围为M,我们以“√”表示根号,√M≥N,N为M的最大素数删除因子,那么,M的素数删除因子为:2,3,5,7,11,13,……N。
% x8 Q4 m E% Q( ] 因为,从前面的素数形成线路图,我们可以看出:任意素数删除因子N删除自然数的1/N,必然剩余(N-1)/N;每个素数删除因子在删除中是把素数删除因子自己给删除了的,根据这一原理,我们得出不包括素数删除因子的素数个数的计算方法为:: M. X3 S1 S1 n/ d+ c
M内的素数个数为:M*(1/2)*(2/3)*(4/5)*(6/7)*(10/11)*(12/13)*……*(N-1)/N+素数删除因子个数-1。这里最后减去的1,为自然数1,因为,自然数1不能被所有素数整除,但它又不是素数。另一方面,当我们所取的自然数范围扩大时,对于这个自然数1的问题,我们也可以忽略不计。从实践中得之,这种计算方法是相当准确的。" _- [& w8 B; r2 |: Y: H% D, C; ?/ u' F
我们从乘数(1/2)*(2/3)*(4/5)*(6/7)*(10/11)*(12/13)*……*(N-1)/N可以看出:
9 \# z: x7 I7 z% i7 e (1)、只有素数删除因子对合数进行删除,而小于√M的合数是不直接参与对合数的删除的,小于√M的合数的删除是由组成合数的素数的删除所代替了的。1 S2 v g7 v6 h) z
(2)、素数删除因子N,对合数的删除为自然数的1/N,或者前面删除后剩余数的1/N,剩余(N-1)/N的数不能够被素数删除因子N删除(整除)。因为(N-1)/N<1,当M增大时,素数删除因子N的个数会增加。故,当M增大时,素数删除因子N的个数增多时,(1/2)*(2/3)*(4/5)*(6/7)*(10/11)*(12/13)*……*(N-1)/N的值会变少,所以,当M的范围无限扩大时,素数的密度会变稀少。
- U! Q# X1 z9 x! B9 _7 S! T2、素数个数的计算方法2。
2 A/ z2 P; T, ]" u7 P 因为,根据分数计算式(1/2)*(2/3)*(3/4)*(4/5)*(5/6)*(6/7)*……*(N-1)/N=1/N。0 {( F; \4 p, d, E9 t
我们在上面的计算方法中,增加不参与删除的合数的删除,上面的计算方法就变为:
+ L, K8 D/ T, o9 s/ J* |$ ^ M*(1/2)*(2/3)*(3/4)*(4/5)*(5/6)*(6/7)*……*(N-1)/N+素数删除因子个数。我们把(1/2)*(2/3)*(3/4)*(4/5)*(5/6)*(6/7)*……*(N-1)/N=1/N代入,M*(1/2)*(2/3)*(3/4)*(4/5)*(5/6)*(6/7)*……*(N-1)/N+素数删除因子个数=M*1/N+素数删除因子个数。' u5 n5 o& N% I
如果要叫M*1/N+素数删除因子个数恢复原来的近似计算,在这里乘以了合数删除的剩余数,恢复必须乘以合数删除剩余数的倒数。' S1 [: ^- e$ A! ^; b
我们按合数剩余数(N-1)/N的乘积:(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N有:
6 i& Y0 M+ a9 D& z4 C (1)、当合数N≥9时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)<1/2,即当最大的素数删除因子大于9时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的2倍; f+ | R. @4 r, T
(2)、当合数N≥16时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/3,即当最大的素数删除因子大于16时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的3倍;: \, x5 T8 w; ^& B
(3)、当合数N≥25时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/4,即当最大的素数删除因子大于25时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的4倍;
- Z* Y# V. e4 [ (4)、当合数N≥33时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/5,即当最大的素数删除因子大于33时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的5倍;
' Z6 G1 D( p0 i4 b (5)、当合数N≥45时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/6,即当最大的素数删除因子大于45时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的6倍;9 e' ~% d8 n/ [* [& `
(6)、当合数N≥51时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/7,即当最大的素数删除因子大于51时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的7倍;3 A( |7 V5 T7 \; M* p/ W3 [
(7)、当合数N≥60时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/8,即当最大的素数删除因子大于60时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的8倍;/ l7 j/ ]7 I. y: [9 e" |& f' p
(8)、当合数N≥70时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/9,即当最大的素数删除因子大于70时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的9倍;
+ C# R8 ~% G; {) J (9)、当合数N≥80时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/10,即当最大的素数删除因子大于80时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的10倍;1 J% Y8 S9 n% `/ P$ y: L
(10)、当合数N≥90时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/11,即当最大的素数删除因子大于90时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的11倍;
i; O6 Z; d! W0 s$ d% B, n8 W (11)、当合数N≥99时,(3/4)*(5/6)*(7/8)*(8/9)*……*(N-1)/N<1/12,即当最大的素数删除因子大于99时,M内不包括素数删除因子的个数≥最大的素数删除因子的12倍;& D' Q/ |) l3 i" t5 u3 m# r7 i
………………。9 s% u" \) ~0 O: M5 |; V/ ~
这里的N,指我们所取自然数的范围为M时,M开平方的值,也就是说:M≥N*N。上面素数的个数≥M*1/N,当M的范围增大时,N的值也随之增大,M*1/N也随着增大,素数个数会增多;上面还说明,当M的范围增大时,N之内的合数会增多,合数删除剩余乘积会变小,当合数剩余乘积小于1/K时,M内不包括素数删除因子的素数个数≥最大的素数删除因子N*K的值会增大,这充分说明了素数永远存在的道理。
6 u0 n1 r, O; [2 B3 C& m 3、素数的具体寻找,请搜索《公理与素数计算》。该计算方法的特点:除素数删除因子外,不会漏掉任何一个素数;优点是:随着所取自然数范围的扩大,将寻找的范围按自然数的比率随之缩小,改删除由与素数删除因子试除,为与素数删除因子相乘,达到了删除的准确性,减化了计算步骤。比如按试除法,要寻找一个大于10000的素数,必须用这个数除以小于100的26个素数删除因子,方能确定这个数是不是素数。而用相乘法,只对前面删除后的剩余合数做一个乘法题就可以删除,所有合数删除后剩余的自然就是素数,如果您不信的话,您可以体验一下就知道了哈。
: u# ~8 t, J6 Z& _# |9 e6 X 三、素数等差数列" I, ^7 r1 w6 o i' e3 w* i
素数等差数列,指等差数列的各项都是素数的数列,人们的探索都是指这些数列有多少项,这里我们来共同进行探讨。
3 F" c2 w* c0 a3 Q 1、因为,大于2的素数,存在于1+2N这个等差数列之中,这个数列的公差2不能够被素数3整除,故相差2的等差数列,每3项必然有1项被素数3整除(删除),所以,相差2的素数等差数列,如果首项不是素数3,最多只能够存在2项的素数等差数列。如果首项是素数3,最多只能够存在相差2的3个项的素数等差数列。因为,大于3的素数删除因子,没有形成对于素数3删除之间剩余的2个项必须删除1个项的删除要求,所以,相差2的2个项的素数等差数列必然存在。 |
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