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运用素数公式证明哥德巴赫猜想% ?2 M( P4 p( g* `2 a! d
( ?/ A. ^% X/ c. f0 h
提要:先将自然数分为奇数和偶数两大类,将大于2的奇数分为奇合数与奇素数两部分。根据奇合数的特征反推出素数2 o4 d& O2 H# o1 ~, ^0 f
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。. r8 ]9 ?0 A6 R7 B
一、 素数公式
' ~) s9 e5 c8 }. m设定n,n1,n2∈N+,2A是大于4的偶数,2A+1是奇合数,F=2n+1是奇素数。& R! l$ R4 R# [- F4 A5 q
∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
* C3 }6 v( y" U* \又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),8 W6 y {0 B+ W3 ]) {
推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,3 G# x+ z0 S# B! s ~$ i9 G( R
F=2n+1是素数。( V; e g; O( L
根据以上论证,可以推导出素数公式:
# z3 P' t+ g2 V8 R, g M; ^F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}. q7 Z e! U% X0 M! ~- e
二、 求证哥德巴赫猜想
: }; |2 [4 ?$ j, B' w$ b设f是小于2A且大于或等于A的素数。∵2A=f +(2A-f)又∵2A-f=2(A- )+1,∴8 D- |2 `7 x, D+ v! {8 C
<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
$ b8 q, n8 W+ e% m# `/ ~' UF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
: ^$ I0 U$ B( M可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。
, n6 P5 y: `7 Y2 {∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。
% I5 f4 i+ D5 H$ `% V( y* _ O<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,; i% v; A$ c" u5 e( G0 E% ]' P4 ~8 u
∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f," g( u9 B3 @, t3 N4 X* \5 u
设P是小于或等于A的另一素数,2a是一个不等于0的小偶数。∵P≤A≤f<2A,∴f-P=2a,即P=f-2a。) U! E+ T% l) v& {8 D* ^
又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,
1 }' x Z3 p: M! Z- h9 r2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f% \: w& @! }! I8 `/ W+ Q1 m! k
= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)$ F \2 l# O* a* _
=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
; i- H; a; a9 [7 U8 a6 h8 k∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知
8 W9 b8 \. A% ]2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:
1 j: C3 K! h& M6 }+ I( S) MF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,8 e9 D' ^7 q% O
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,
/ {2 ^! T" }4 W! b∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。
8 \0 m! [! }( ?7 x9 x) b8 q+ e三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1
% h6 X- j, V0 l ?9 O8 N∴无论A- 是否等于2n1n2+ n1+n2,偶数2A都可以表为两个素数和的形式。即可证哥德巴赫猜想的成立。
" P" |) U d! W- P \
5 l5 @& s7 m" H! q7 K+ W 广西岑溪市地方税务局
8 S" b: W% z3 [: W X1 M q3 Z 封相如
" _% L7 }$ _ j0 x 2012年4月7日星期
: l: B& V7 |- n( e% T1 N0 Z |
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