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哥德巴赫猜想
0 m$ O5 S. E( L7 a9 F; \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
. E8 R1 F" D/ a) w+ s" B, y$ {- y( r6 R3 I6 D) [% l
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)
4 e6 S) h' Q0 B$ F& C% C$ B因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4# D" Z$ A; [6 P( s! o) c+ ^4 T
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。0 G1 m- |, }! H1 g" d6 j; Q
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),
+ n, g. i4 E. p9 ^; [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)
1 L8 C$ J3 A& `; G z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),) h! [2 `! S) n. m( h. h, r
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),
# s0 Q5 s1 c1 f' }3 i% q! ]a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3)," Q' r) F2 `/ k9 n) |! ?" l
a含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),: b. k6 M- {5 I
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),/ h* G( w9 Q! [& B s" O1 O* ~
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)- I# }6 ]4 A% k6 n
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);: P6 Q, M( O7 a% D' R, u; M
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)- C& w* ]% B$ Z: X) s/ O
……% `4 r. q, z& f8 X
……( q5 E- X8 d& m# D' b* }- a
同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
. ^* g' m0 x! F" eb含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
2 T! l5 ^* |9 R9 n4 E7 db含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)
3 [: `3 v$ h' { l% rb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);/ M* Z, a: Y7 U* Q0 x
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)5 h# R/ h2 L2 }- j7 y) d
……" z& w. g! z3 j- \* {4 h# D
……
3 `' \7 i) R4 _" a% G" @8 y/ u分解质因数c4 }) ]- o+ f" a0 K
设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P
, {+ N: k& A- W' D7 V) F+ R 设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)
" R0 y, Q' t+ v6 C4 k- _0 ?7 O 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;
( V2 Q' R" M/ l 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;
* N% ]9 F6 Z" C: v0 O 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;
s% Q3 K9 _$ U0 b9 P5 K' Y ……, A a; R; o) B( i
……
1 t9 t8 [( A3 o 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;* c J, o9 k" k1 P
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: p0 u/ f0 D. o9 d5 H 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;! ]! K7 `$ u. w
……' d7 ?0 ~ ^2 v$ c
……' u# e+ A, p1 a; A5 D- q7 {+ L+ y
9 A: a1 ]* b6 c+ b' A) ~
# f# ]" l. [/ p. u( B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。
% F; g* K' W, L' r/ U) 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。9 ?; G+ [0 q1 E+ q! |5 H+ i B
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
& ]6 L* F4 O7 Q! P( Z偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4/ c3 ~3 @6 H% O. m% f
3+17=20
: l# `2 ~3 _4 g/ `. |7 |5+15=20
# E# P _( s% Q3 c' K* M4 {; d% J7+13=20
, L" t; E0 ?( Q& j7 i$ \& @: {9+11=20
( X9 X2 S0 A+ b3 c把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)( D; f! q! m' e5 M* ~! G6 ]
剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)9 `0 ~# _+ z! j8 M( N
偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33
7 a% U' D4 C' B j3 X* ^3 ~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/ u9 J9 u0 u) T
偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9: | m) l' D- O: X" E+ ?
3+37=40! i0 A! o o: k0 V; ~
5+35=40- [% C- O' |! K: g! T0 o8 X/ v
7+33=40
( c" [9 `0 S( d( v- q; f: s0 g9+31=40# o. z( h5 s, W+ D$ x- r
11+29=40/ Z9 Y( ?% K2 ^. i% w
13+27=40* k7 S8 H; H$ C) R; l8 h* X5 X
15+25=403 }& f3 D! U2 y* _$ C( z
17+23=404 a: w# j* x2 `3 F+ M2 o& t
19+21=40
5 q. L" ^. r# G+ f, Z7 A把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
3 R( }7 o& f! Z5 I& K(13+27)(15+25)(19+21)
- ?" h; ]0 W+ r% @把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)- H7 r4 j, Y5 G: p5 T5 {, Z
剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)+ o5 v- `9 T8 a6 {& {9 a
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
; ~. J2 c, b; _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。' |- |# _0 p; \! P4 ?' z0 V
& H d5 b! @2 V- p: M
偶数c分两种情况:9 w! d, j( F9 _3 a! O" O
第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
6 | C: M/ t5 l! z {$ E 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)+ n0 e+ O+ I& d3 r
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……+ b1 b) W) Y! \' |& n# j9 h: s
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2
0 Q* `' V+ H7 F2 W( w4 K& T w因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:" K5 f2 a; E3 K* M/ V
(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2& l0 n+ d: o0 \: r. e. \
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
/ v* r! U$ W C3 P; ]. B' R; s8 t% r5 u2 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.. j! k1 k% g% x9 E; k
偶数c的素数组数为:
& t$ K7 [9 v1 `! X9 G6 R(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)*25 S7 f. J) A i/ O/ a4 s
=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p+ @# y$ K; `5 l
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。
/ b% B& C: w$ @(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
4 G- u1 @( }" j# Y1 d=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p9 w1 d% J8 {6 q: _) e9 R: G! G9 D
因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
" } W/ @, _5 U2 c* c3 J所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p; m7 G/ }% y; A( m5 P& ?4 f c
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p! [9 n' x& k# Y) {, y* h& d
=(c-4)/4*(3-2)/p
' ] Q3 [8 e4 }4 t' ^=(c-4)/4p3 S' a3 n! v# Z5 N- O6 o/ |
因为p是√c前最大的质因数,
3 d) ]% i! A/ V( z' c; Y6 x, Z& [# @所以当p≥24时,
# F7 Q/ Q6 P8 w. X3 X$ m* L+ N7 U偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1& G) J5 B) V5 Q( @
(6-2)/4=1, a' q- s7 i7 Z* R
(8-4)/4=2+ B0 t6 A5 x, t V8 X3 R
(10-2)/4=2' k5 ?$ @7 T1 }& ~8 k4 P+ W
(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33! e* A; d9 B3 i9 k9 K; E
(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1, V" {" ~3 A1 L3 S- h# h* q
(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1! K2 _: T0 c! _& E
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66+ _/ E2 u; M* ]; R
(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33
9 D% k& e- @- J1 x& C; \(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66 Y: l \& ^$ \- k
得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
0 t* A# _2 H3 g. F* x2 n' L$ G: J2 ^) l* J, x) ^( P0 M
' R& J8 H; _. X$ q0 a/ c$ S
- {/ \. G% G2 E |
zan
|