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升级   39% TA的每日心情 | 开心 2016-8-29 17:02 |
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二、孪生素数与素数等差数列2 ?# E- r* ^$ s: {$ w9 u0 P
孪生素数的定义:相差特定间隔距离的素数,叫孪生素数。一般是指最小间隔距离,人们通常指间隔距离相差为2,4,6的素数,其实,还有最小的间隔距离相差1的孪生素数:2,3。
7 A/ h$ e0 j3 G: ` Z- `' h 素数等差数列的定义:相差相同间隔距离的素数数列,叫素数等差数列。因为,素数2的删除是素数2的倍数(>1)的数,即每间隔一个自然数,素数2都要删除一个数,所以,除了孪生素数2,3外,再也没有相差1的孪生素数了。故,人们在提到孪生素数时,忽略了这个最小的孪生素数了。) a2 X: ~" _8 V4 K3 c/ J
大于2的素数存在于1+2N之中,因为,等差数列1+2N的公差为2,不能够被素数3整除,所以,在这个等差数列,每三个连续项中的数,必然有一个项的数被素数3整除(不能够成为素数),剩余两个项相差2的数,有可能同时成为素数,即相差2的素数(除3,5,7)外,最多只有两个相差2的素数存在,这两个相差2的素数,人们把它称为孪生素数。* M% z# `! s1 n4 Z0 \/ E6 R! e [' c
因为,除了偶素数2以外,都是奇数。所以,相差2的孪生素数中间的数,必然能够被素数2整除,又因为素数3是每3个自然数必须删除一个,故,相差2的孪生素数(除了3,5)中间的数,必然能够被素数3整除,才能够保证两个相差2的数不被素数3整除,即相差2的孪生素数中间的数既能够被素数2整除,也能够被素数3整除,那么,相差2的孪生素数(除了3,5外),其它都能够被2*3=6整除。再因为,其余大素数的删除间隔都大于3,给相差2的孪生素数的存在留下了机会,所以,相差2的孪生素数有存在的条件。
9 l2 z- _- M' `/ i1 p8 l 因为,大于3的素数存在于1+6N和5+6N两个等差数列之中,这两个等差数列的公差6,不能够被素数5整除,所以,这两个等差数列5个连续项中必然有一个项,被素数5整除。如5+6N数列:5,11,17,23,29;35,41,47,53,59;……。中的5,35,65等
0 D" ]8 H0 p: t7 I3 ~, Y, g# x 再如1+6N数列:7,13,19,25;31,37,43,49,55;61,67,73,79,85;……。中的25,55,85等
$ _$ }3 A/ c E+ h, \; [0 g Z" T! P 即相差6的素数等差数列,除5,11,17,23,29(以下一个素数删除因子为首项外),最多只能有4个连续项都为素数。反过来说,如果首项不是下一个删除因子(5)本身,那么,相差6的素数等差数列,最多只有4个项。
3 Y0 C6 G0 h- Q7 t8 Y3 k 如果说,我们用素数删除因子2,3,5,在2*3*5=30之内的删除剩余数1,7,11,13,17,19,23,29为首项,以30为公差组成8个等差数列,那么,公差30必然不能够被素数7整除,如果素数等差数列的首项不是7,那么,相差30的素数等差数列不会超过6项。
& ]5 ? l! D0 J3 Q5 z ………………。
0 h' x+ C. o, o 以此类推,也就是说,数学家陶哲轩发现的23个数的素数等差数列,因为,首项不是23,那么,公差必然能够被2*3*5*7*11*13*17*19*23=223092870整除。换一句话说,如果该公差不能够被素数29整除,那么,在这个等差数列中任意取29个连续项,分另除以素数29,必然余数分别为:0,1,2,3,……28。我们可以说,能够被该数整除的公差,在素数长河中,完全可以存在28个素数的素数等差数列。5 S5 `. f* [* _7 }+ S5 B2 s
孪生素数的简易证明:3 A/ c+ }* W& J3 [% Z
因为,大于3的素数存在于等差数列6N+1和6N+5之中。所谓孪生素数,即相差为2的两个素数叫孪生素数。即当6N+5的N为X,6N+1的N为X+1时,6N+6和6N+1都是素数时,即为孪生素数。又因为,人们已经证明了素数永远存在,那么,当6N+5的N为X,6N+1的N为X+1时,6N+5和6N+1都是素数的情况也永远存在,所以,孪生素数永远存在。实践说明,当自然数大于43以后,孪生素数实际个数大于自然数的平方根。
; S8 y" ^' \/ _1 g4 ^ 顺便说一下,相差4的孪生素数。也就是6N+1和6N+5所形成的孪生素数。这里的6N+1中的N与6N+5中的N相等时,6N+1和6N+5都是素数的情况下,叫做相差4的孪生素数。同理,人们已经证明了素数永远存在,所以,6N+1和6N+5都是素数也永远存在,应该以上面的孪生素数个数相当。; M2 j# E8 s) p+ C8 |6 a
再说一下相差6的孪生素数,即6N+1与6(N+1)+1,6N+5与6(N+1)+5。都为为同一等差数列所形成的孪生素数。同理,人们已经证明了素数永远存在,所以,6N+1与6(N+1)+1,6N+5与6(N+1)+5都是素数也永远存在,应该有相差2的孪生素数个数的两倍。- @9 p1 }7 V0 C' F0 U) B
孪生素数的直接寻找方法,敬请搜索《孪生素数的计算及证明》。该筛选方法,除了孪生素数3,5以外,不会漏掉任何一个孪生素数。因为,本文认为:孪生素数的起源是孪生素数5,7。后面所有的孪生素数都是孪生素数5,7的延伸。
2 X# X* f0 e8 H1 F) r" M7 L 说到这里,必须说明:孪生素数与哥德巴赫猜想的关系,两者不是同一对称性的题型。孪生素数是相差特定间隔距离的素数,而1+1不属于相差同一间隔距离的组合。不能认为证明了一个对称性的问题,就可以原封不动地搬到另一个问题上进行使用。
4 c% R: A4 f$ {; V+ ^ 孪生素数的制约因素只有一个,那就是素数删除因子。而1+1的制约因素有两个:1、素数删除因子,2、素数的对称数,素数的对称数因偶数而异,即受偶数制约对称数是否能够被素数删除因子删除。
: R; Y) c2 H& E/ I8 T. T6 a$ J 三、1+1
) r* S8 u' c% h; _0 [1 @- d 1+1的猜想:大于6的偶数,可以表示为两个奇素数之和,简称1+1。6 D; K" N- b, L' l0 o7 Z$ `4 E4 m
任何一个证明题,在没有定理之前,证明犹如大海捞针。所以,学生给哥德巴赫猜想下了一个定义:不能够与偶数同余的素数,必然组成偶数的素数对。(素数删除因子所组成的素数对除外)。反过来,能够组成偶数素数对的素数,除素数删除因子外,必然不与偶数同余。2 q L T$ F2 z
我们从多个方面,说明哥德巴赫猜想的成立,结论是一样的:1、从素数对的素数生成线路图说明,2、通俗证法,3、每一个素数删除因子删除后的剩余数是否能够通过1+1组成连续偶数,组成连续偶数的数是否有1+1的素数。
7 U' J) a2 R- u 证明方法一、从素数对的素数生成线路图说明
: i- |* v$ v2 j/ s 按照素数形成线路图,大于6的偶数,都有不与偶数同余的素数生成线路存在,必然产生不与偶数同余的素数,即,大于6的偶数都有1+1的素数对。证明方法应该是:0 G6 U3 m( |1 t1 W( a
1、因为,大于素数2*2,小于素数3*3的偶数,只有偶素数删除因子2,我们只须要考虑偶数和奇素数除以素数删除因子2的余数,是否同余即可,这区间的偶数必然大于4,在大于素数删除因子2,小于2*2=4内有:素数3,又因为偶数除以2余0,素数3/2余1,不同余(即余数不相同之意),所以,素数3能够组成这区间的偶数的素数对:6=3+3,8=3+5;: S9 F/ n2 N" P8 j8 J
2、大于3*3,小于5*5的偶数,素数删除因子有:2,3。我们就要考虑,偶数除以2的余数,偶数除以3的余数,是否与素数除以2的余数,除以3的余数是否同余的问题。而偶数除以素数2的余数都为0,奇素数除以素数2的余数都为1,不与偶数同余(下同,我们不再提取偶素数删除因子2);所以,我们只考虑素数删除因子3,在大于素数删除因子3,小于3*3=9内有两个素数:5,7。5/3余2,7/3余1,这区间的偶数除以3余数分别为:0,1,2。当偶数除以3余0时,素数5和7都不与偶数同余;当偶数除以3余1时,素数5不与偶数同余;当偶数除以3余2时,素数7不与偶数同余,所以,这区间的偶数都能够组成1+1的素数对;
7 N! [4 x% [) H7 N$ b9 k% K5 p 3、偶数在大于25,小于49时,奇素数删除因子只有3,5,这区间的偶数必然大于25,在大于素数删除因子5,小于5*5=25内有素数:7,11,13,17,19,23。它们分别除以素数删除因子3,5的余数为:7(1,2),13(1,3),19(1,4),11(2,1),17(2,2),23(2,3)。: n0 p2 G4 d4 s& l7 r$ \
(1)、当偶数除以3和5余数为:0,0时,素数7,11,13,17,19,23都不与偶数同余;3 }$ z# o. J) W0 \; S3 [
(2)、当偶数除以3和5余数为:0,1时,素数7,13,17,19,23都不与偶数同余;# D6 @5 \/ n2 z4 G5 f D- Y, R0 ~
(3)、当偶数除以3和5余数为:0,2时,素数11,13,19,23都不与偶数同余;$ b# `. \4 {& ?8 ^9 p- [
(4)、当偶数除以3和5余数为:0,3时,素数7,11,17,19,都不与偶数同余;5 h* O& Z% b( U, p) o
(5)、当偶数除以3和5余数为:0,4时,素数7,11,13,17,23都不与偶数同余;: d: o& U; `, W' B
(6)、当偶数除以3和5余数为:1,0时,素数11,17,23都不与偶数同余;$ R. r/ l9 V5 Y0 z$ c2 Y0 S4 X8 B$ @
(7)、当偶数除以3和5余数为:1,1时,素数17,23都不与偶数同余;
: ~* p/ \! h, P$ P (8)、当偶数除以3和5余数为:1,2时,素数11,23都不与偶数同余;
" ~1 ?' b$ y5 @$ q8 Z+ _- Z# @$ H1 } (9)、当偶数除以3和5余数为:1,3时,素数11,17,都不与偶数同余;
5 W9 K6 T4 w. W) T0 l% c (10)、当偶数除以3和5余数为:1,4时,素数11,17,23都不与偶数同余;
) N2 R5 c3 d7 v M (11)、当偶数除以3和5余数为:2,0时,素数7,13,19,都不与偶数同余;1 m8 S s2 K( I7 `3 B$ s
(12)、当偶数除以3和5余数为:2,1时,素数7,13,19,都不与偶数同余;; o$ U, `- A9 ]- |& H
(13)、当偶数除以3和5余数为:2,2时,素数13,19,都不与偶数同余;5 J: V, |6 {3 ~: d
(14)、当偶数除以3和5余数为:2,3时,素数7,19,都不与偶数同余;
1 Z( d: B4 G; T+ O: g9 ` e (15)、当偶数除以3和5余数为:2,4时,素数7,13,都不与偶数同余;
/ `2 I1 v' N1 F+ ~* k' F/ J' R 所以,在这区间的偶数都可以组成1+1的素数对。
1 I6 k( b+ V. @ D. x; J 按偶数除以素数删除因子3和5的余数,完美无缺的排列为上面15种,而在这区间的实际偶数只有12个,分别代表12个类型,有偶数:26(2,1),28(1,3),30(0,0),32(2,2),34(1,4),36(0,1),38(2,3),40(1,0),42(0,2),44(2,4),46(1,1),48(0,3)。
k3 O* m+ _7 M1 Z) @1 n 后面的排列数与实际偶数个数的差距是越来越大。比如说:偶数在49到121之间只有36个,而按素数删除因子3,5,7的余数,进行完全排列为105个;偶数在121到169之间只有24个,而按素数删除因子3,5,7,11的余数,进行完全排列为1155个;偶数在169到289之间只有60个,而按素数删除因子3,5,7,11,13的余数,进行完全排列为15015个;………。总之,许多都是无用功。为了方便简单,请参看下面的素数余数表。从表中可以查到:任何一段的偶数,在大于素数删除因子,小于最大素数删除因子平方内的素数中,都能够寻找到不与偶数同余的素数存在,况且,这一段的任意偶数都大于这个区间内的素数,所以说:哥德巴赫猜想是成立的。" N U) l, m: I5 b0 ~1 R
我们反过来说,上面的这些东西,也并非是无用功,如上面所缺少的3种类型的偶数,我们只能够说在这个限定的区域内没有,在大偶数中必然存在。24+30N数列的偶数都是(0,4)类型,22+30N数列的偶数都是(1,2)类型,20+30N数列的偶数都是(2,0)类型。都可以使用上面适应该类型的素数的延伸素数。(下面再说)。, e5 ]% D, C% {. b$ }
奇素数余数表:为素数分别除以素数3,5,7,11,………31的余数。3 w8 x \; ~1 d8 U5 ~0 Z! v% ]
3,% _! i& Z# `* }# a- e
5,2," P: Q" ^# M8 j' r( v# t
7,1,2,
2 F5 ~5 b- `9 g" B+ N }$ S11,2,1,4,$ a; b0 m E( y& }2 \
13,1,3,6,2,& f; A. E4 e- k% M: b" ~( n; l- _+ g
17,2,2,3,6,4,
9 {, a: c2 l) G1 G5 i3 n19,1,4,5,8,6,2,7 G5 s! |# f. A* r# X
23,2,3,2,1,10,6,4,% D) i4 F# F+ i! R# Z
29,2,4,1,7,3,12,10,6,
& j: C$ N' H/ Z* ]31,1,1,3,9,5,14,12,8,2,
& c# q2 a1 N. `/ j37,1,2,2,4,11,3,18,14,8,6,0 w: g6 [% {2 t" O& ^' f, X
41,2,1,6,8,2,7,3,18,12,10,5 I$ i i G, S4 h* O
43,1,3,1,10,4,9,5,20,14,12,
2 L* _ p1 U9 P5 `47,2,2,5,3,8,13,9,1,18,16,& z* [7 d* [) [5 C1 E; \" L' a4 d
53,2,3,4,9,1,2,15,7,24,22,/ N) r8 S2 s. U- |
59,2,4,3,4,7,8,2,13,1,28,
" @& y; k X \5 J" A61,1,1,5,6,9,10,4,15,3,30,* }% A( r- s6 g" A- c6 P
67,1,2,4,1,2,16,10,21,9,5,. r/ g. m, t/ U8 W9 R. x% d7 {
71,2,1,1,5,6,3,14,2,13,9, ~1 s# X8 {" y# ?$ i
73,1,3,3,7,8,5,16,4,15,11,
8 Z$ ~& E8 G$ c% H$ l& D79,1,4,2,2,1,11,3,10,21,17,
/ O# X+ a0 X6 i" h83,2,3,6,6,5,15,7,14,25,21,, b5 o/ \, e$ H, ~7 X
89,2,4,5,1,11,4,13,20,2,27,' N# Y0 \6 g: l5 s1 j/ A
97,1,2,6,9,6,12,2,5,10,4,0 c7 O; z* A1 v9 T5 d" Z/ @
101,2,1,3,2,10,16,6,9,14,8,- K3 Y4 }/ w. d/ P; x9 l5 L/ J
103,1,3,5,4,12,1,8,11,16,10,
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113,2,3,1,3,9,11,18,21,26,20,
- Z# ^' [3 [. c. F, {………………。 |
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