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哥德巴赫猜想
! W" e% \% ~' u) r( M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
O% L5 K9 P9 \7 Y+ {8 B2 R8 j9 q
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)3 O% ~% h' o+ t) Q5 v% F3 a$ k
因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4
- f G( `* N# Q" _' e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。9 ]2 v( M5 C1 r
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),
$ N' ?7 g$ s3 @4 oa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)
% A: c+ N! B- }0 z1 I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),& m5 o, ^0 n" c- ~& i" x- ^
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),9 g. U2 P1 v; ?! h
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
4 A7 n+ O5 E/ }; { Va含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),
3 L# u/ v# ?, F% ?% S* i' aa含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),0 I- U3 z1 B# T/ [0 r, K
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)
& E: @$ q* l2 J! w0 w1 T' o6 P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);3 V- b8 \ g# ]# x3 Z) v
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)! X/ g. s0 I8 \. I5 h. [; F# m
……
( I G$ i q, @- \% ]7 Y# P0 E……* R {$ J8 @; ?+ P7 S# P
同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
2 y% V3 Y* D. P1 m* jb含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
4 ~7 X% l* d) W- e; k8 Fb含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)
6 }6 H Q3 V. R# a* qb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);
3 S6 p1 [0 m9 F9 S/ rb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)( f& Q) Q; Q: H7 ~& F6 w, ?" X* A
……
5 e% o, v9 M5 E$ d: @& A a……, O+ V* v& q3 p. V4 m" n7 w
分解质因数c
4 {' `1 y, I* o' q, V2 {# C 设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P
6 D: a; Y9 f0 c: D 设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)
' _+ g+ z& A6 r1 ~* x' ? 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;+ T/ I1 X5 V+ @3 h2 I: G
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;
2 ~3 \3 G: t5 `4 ^) z8 j 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;, Y- E$ f C5 u X
……# W5 l; a2 Y3 l4 N5 F0 P$ O
……' Z! F9 p& J3 }; N8 M8 {
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;- S. T: K- @! k# T
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 r/ [" |! I" I4 e8 S- j0 ]
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;
& U# p# H9 E, ^% t+ o1 E: F8 ]) T ……9 N6 V v+ d5 ]5 \
……
) r# v! o0 Q0 y V) Q
9 \% ^* o. c$ w! ]5 q, S
$ r1 N, V8 r" K! s) ?2 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。
1 A! J9 I& j% v' @) I3 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。/ C# o" y6 h( z
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2 N$ ]- y3 a, s* f, v& h L' V7 E
偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4
8 ~) n$ p- A4 u' m& S7 U& X3+17=20
2 E5 \0 q* O+ x$ l5+15=20
- \7 _0 i5 v# S7+13=20
" E- `! k4 w+ R% C' G9+11=20
' h4 n5 W# S! v1 U% J% R把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)! p- w, p% E# u0 ?
剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
: @+ |+ d% X3 \, m偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33
& L/ @. D6 g2 B4 J* w1 T$ F9 e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
3 F" o& U, R) C! R偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9; S# Y+ S4 f$ O! D$ Y. d( ^
3+37=40) T2 s; L( b" {" r* u
5+35=40
I2 K% }& p7 A! J- c7+33=40. Z+ l! x, Q, ~' f) ~* ~7 G
9+31=406 I8 b& J3 }3 l% [7 I, m( }
11+29=40
6 ]& w% D9 P6 u8 \$ |; m13+27=40
! K5 L! o3 k. h" K I! T' J15+25=40
( y/ N1 L% m/ p$ p5 W17+23=40
Y$ s5 l7 i8 j# v19+21=40
8 f' b, H) s" t2 h2 I把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31) k$ s+ t/ S2 C* d0 e
(13+27)(15+25)(19+21)
! f) f8 N7 p3 G: m- X3 a8 w R把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)
4 R# G+ Z8 b5 u6 o剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)2 V7 ~" H) E3 {! g
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
8 g! O. m0 X ^4 l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。
# w+ V [& H+ n8 `3 J
O9 f' U* ?. k2 [偶数c分两种情况:
d5 D' O0 B* N! a3 X9 q+ t/ w9 H第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
/ O5 H7 C$ G& K 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)
& N8 B2 e' X8 f. Q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 m3 }3 x3 { M) ]
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2$ |+ a# k1 d* Z0 d
因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:, N2 f$ P6 ?0 ^7 n! c
(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2* L% M I+ G+ r9 ]& H
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
9 m7 g- F' X5 E! P u/ e( e7 H7 r$ C+ v# e
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 l* Z+ g1 U$ l1 O: ]
偶数c的素数组数为:
6 Z, ?! o9 U+ u" T9 V5 \(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+ v. o+ h9 k5 v: p% q" z
=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p! f) ?" K$ ~* `4 V. J
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。
7 I9 U; ^. z6 m. h& h# l3 s, i(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
# S; s- ]& p0 `, T% ?=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
) `* }. o' u, Y! W因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…3 L, h, l6 b3 F8 z$ c& J0 C
所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p1 w: q% U3 |0 Y* r5 M4 n
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
, ~6 H( _4 W. q; x2 v! d2 F- Y# N=(c-4)/4*(3-2)/p
* z/ b8 s6 V6 c4 r=(c-4)/4p
% p( d# T/ T8 k5 P+ i因为p是√c前最大的质因数,9 W( t2 A! G) L1 l1 |
所以当p≥24时,: Q+ Q8 K& f$ I& n W
偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1
& M* c% ~+ \7 u$ B$ V* O& R9 k: E' h(6-2)/4=1
) v3 v: E( h; q* p6 ~: S(8-4)/4=2
' `8 d$ w! g. m0 F4 N0 m5 p, ~4 S* j(10-2)/4=2
- H8 @: h: p/ \(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33
; B# ?$ }' O" M(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=14 C$ _4 d$ O$ E: [ M
(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1% n( b& h- @& x1 l+ [/ P/ l. Z
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66
1 ^0 g/ [$ }! u% R: c O6 b+ h(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33
6 d: `# P2 y- s1 d3 w6 m; ^2 x(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66* w. S9 N2 ?7 E9 M* {, k
得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
8 T# c9 f5 l. z( h# y. Y: M5 a9 _* p+ i! D
/ F, ~* F% \9 F0 u3 p
/ z( l2 @8 t' r# O C |
zan
|