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哥德巴赫猜想
5 Y {& L* F' J7 d$ Y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7 E1 n" h V" _$ @6 x
8 M6 Z( F* M5 h# J# D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)
$ |9 L e7 m% {) b& o因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4
( j5 y! w, w& P8 T' E* F) c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。2 d; _6 f( A7 w3 |8 Q3 P
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),! D- h; _. y% u
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)% x( `- V7 W5 F1 z& w
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),9 Z1 I8 I. n2 w# Q( w* I ]
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),
, M8 r5 ^& t: Q5 A) _5 w8 pa含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
2 o. p. w" Y2 L; D* Va含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),) l4 z+ w4 J& ? x! Z
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),
9 F5 p5 q% g9 n3 }9 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)
# T2 Q. o2 ^1 x" y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);' d7 K5 a* g. I* q9 q' t
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)
5 m& w9 r! L' l3 q" H9 k……
$ J) I' `5 L4 H! C# Z- _8 k……8 @. ^' A/ v7 s6 P5 U0 B; e$ L
同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
! u/ z2 ~- \! T8 ib含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)& @) H0 T2 {( n+ T$ U1 B) V, D
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)+ ?- R1 Z4 h& Q1 J! r5 F
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);
* ^& ]' W: j7 m1 n, Q4 Fb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)$ Q2 z$ m, x# Y
……' s, }; z; R7 S
……; ~) v. ^8 q7 F# }
分解质因数c
, M: D" a4 b2 l/ b& D 设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P
7 n% ]* W J5 S3 r9 Z% | 设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)6 w; `+ _ N Z: \ F) u) v; ~
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;
9 H( R+ t- h+ j5 b 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;: Q$ E' V6 \8 e5 h6 C" Y* r& I
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;! m: c/ j# q, \ a
……
2 Q' ^2 Z7 y: x% l& _6 J ……
& A' ?8 g4 g2 j* X 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;
* \$ m) p2 g% l& e, F 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;( C& r. T% v K+ A
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;+ Z& G* j. Z( x9 o4 t6 e$ i
……
' Y4 y$ q, U+ g" A& y5 U ……
2 G! c2 ^ Q( e2 o1 D7 N: z
: M* s7 d/ Y/ w$ z$ J) n* @0 O, h& T# \. `- {
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。
V( @7 E- L6 }$ K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。% \% \; \! R8 P! k0 E/ ^" [
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& }0 I4 z7 l, Y1 u) `
偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4$ f, p& W- `% Q$ G9 M; S% G
3+17=20
) ~( F% c6 S! L" G p. C5+15=205 |- p: K) b, q7 d+ G: k7 ~8 [+ _# Z) n
7+13=20
; n t: p8 ~$ |9 R) i9+11=20* D+ N2 j5 t* r. M4 B: g
把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)
8 Q3 U+ U: N6 R剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)! g- Q+ D/ Y4 A, F. J2 u( p+ D. N
偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33
: e# ]4 e+ w% c1 `( X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' ]: n( s+ V$ @+ r X! n/ j
偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9- n1 f N! \7 A1 T; {
3+37=402 {* l$ Q7 k3 J4 X9 L s
5+35=40
' j& d* ~% x5 e, R- `. B, Z8 v7+33=40
: V4 C4 \ j3 ~9+31=40) F) H; w/ n3 K7 ~$ \
11+29=40: h$ m2 p( R, p) }/ Y, I+ U4 r @
13+27=40
, u! K& P: s6 F ]15+25=40
6 E) X9 Y: _8 O5 q17+23=40
6 F p7 Q8 y: i' \. v2 Q4 y19+21=40: B! M) J! L- J# ?( _# i
把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
. M( L! Q& g3 p3 j2 D B(13+27)(15+25)(19+21)+ V* O( I* O; B0 G; f0 Z: N9 {; f
把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)
8 W( A3 V- m: D. B剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)+ B2 F1 M7 r: r5 B
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
2 W( D. G* u. [$ I" q- W6 k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。
& f7 f4 F$ E2 V' h, V- ?6 i8 M+ b/ |) x3 R& F- f
偶数c分两种情况:
5 i L* b# M) [' x- d/ m2 p: x4 Q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 U; Y0 c+ K3 r9 c6 R# ~) s, } 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)7 z' @; I2 ~! O5 F% Q+ V" q3 S/ o
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……
7 W. S% e* `7 r0 J 偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2
' r& y) T' `" `* h& ?2 c) u因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:
3 [$ P9 O+ {/ ^3 [7 H. I3 o7 M: ^% I. [(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2$ w* R( O. Y9 N& G* ~- K* q2 O
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
8 t# c$ @/ c& n+ o. @3 a: V" m$ M9 F0 E* V
设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.
( r! e7 M& e* Y偶数c的素数组数为:
% J1 z% |2 b, f9 ~8 |) _+ K(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
: r2 S. |: T: P! H) \: R' d4 m; Y=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
8 k" n, n F7 {, O1 i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。+ C a& v' E. P: q+ F) h/ P
(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
* r! j# U1 F8 @# J! Y& B) b=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
m& N. B0 ]2 R" L5 `) k7 p* B因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
8 Z4 J3 D) c# q5 m$ v& T# V# U( G. F所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
6 ?9 W, @/ b) Y=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p- P$ d5 I8 R- Q- E
=(c-4)/4*(3-2)/p$ |6 {! x9 F9 W6 G
=(c-4)/4p
# K$ ?& I! \9 C) v; M" X/ D因为p是√c前最大的质因数,
2 @& ` D% O2 g所以当p≥24时,
t4 V, Q" D% q$ i: w' Y9 h偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1
4 k1 J1 X W( o r& O) j$ ]/ F(6-2)/4=1' n& t4 k- v$ k9 b( N
(8-4)/4=2
' H/ k6 E o' ?(10-2)/4=2
8 ?4 d" s7 t6 e2 a1 N5 m) ?- M0 a(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.331 Z9 L2 Y3 k$ a( @3 {2 e' a5 i
(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1
& g( \1 J+ ~1 Z* I" s2 x: D* q(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1: Z4 W, c# M8 E) B+ t
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66
) O0 t4 ]" u$ i* k+ H' b5 J. J" k(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33& ]1 D, J) N$ l, t- v5 G6 K, D1 N8 z
(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66
: ? `9 @+ Z m8 Y得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
! ?7 G; C' k9 ?) B, Q @ b5 \: T7 C
% `: B: g& o1 Z& y6 c9 ]
0 T9 R/ W, c( D6 T4 w! Z4 f |
zan
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