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哥德巴赫猜想 l* b+ g( u- l s
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6 K& f- G/ K4 o, r; L3 A1 J
. a8 }3 p6 X) _ M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)! J3 k, O0 t! _* P* j
因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4* ~1 ]" g7 N, Z" m$ P
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。" W# y* d' q; S0 o* Z' _+ Q( D j
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),7 p; O' a. F& N, Y
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)8 C" E# A2 }6 o4 ?/ U/ x$ n
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),6 G0 Z3 t2 g) E% {) o8 [+ j' P7 G6 y
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),) H0 _) c* `) [0 `
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),2 X1 L: G, [ `6 n B! i
a含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),
( C" V& Q7 E' ja含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),
% A4 [' H) `* G$ `- c0 Qa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)$ ^0 r, R% X; P E
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);+ k" o! W" b/ E9 [ K% W1 w. N/ d& ~# A
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)2 a" d/ m& q b
……$ ~3 X1 ?6 p4 l! b% P& ^1 j1 v
……
1 e9 [" Z& a0 W0 P/ S" v: K8 q同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3): v O9 k3 O! {% b6 F4 d
b含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3), `# S3 o$ \2 z6 S" X
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)
$ w6 J \0 ?% ^2 U0 Lb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);
8 _0 S3 g0 _' Kb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). A" {- S9 n/ o
……
$ @( [8 N: G _( V) z) Y |% {7 n8 G……
+ C1 N: J4 t* c) a0 ]分解质因数c
0 i$ x& B8 c# d0 |8 V 设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P. I/ i& w8 i# h1 _8 m' a- n
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)2 V% X& Y7 L3 Q* ~4 s' x2 @
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;8 b$ i9 { f1 q: B; K3 c
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;
+ b* v0 A8 L$ d& t5 G* h2 K# F$ _ 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;7 I1 `: Z" s+ e: L, w5 I
…… \* q( v) G4 ~, h, Q( ?3 i
……
! X4 {6 q9 I. Q9 ` 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;$ v- M6 y4 F* Q) I
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! }) x) ?5 p) p
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;
- l3 [( j7 _& e7 I7 I- p3 W* C ……
% `6 \) F0 i3 X9 _% g ……4 v$ _9 y( a I/ k( Z1 S2 a
|5 n$ v. @( m1 h: E' Q3 x' n+ _" @
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。
6 @9 c. K) t' p7 Q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。" Y5 W- ^2 r: H4 _+ V$ ~, [
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
5 S' m' m7 F$ ~! F! @4 k偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4
0 Z2 O1 p7 O6 y9 b6 a* \; }3+17=20$ d6 y. D& c3 i8 z1 K( c5 o
5+15=20
; m% `# {0 A& ]' P7+13=20! c" ~7 L& T5 C) g* v, \
9+11=20 O% B$ C8 x- K
把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)/ L) |' J4 M1 F1 i) F- s. T
剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
, q9 }# |9 `% K8 O& R偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33* X9 A2 H2 Q% J: I$ X5 t' p4 [
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
0 Y, `+ h. Q. i/ T' @# J偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=90 B% d! M6 _2 A* ]2 t% S& \8 o
3+37=40+ l; P+ Z4 {$ `
5+35=40
8 b( t' |. `# h) p7+33=40. U0 Z1 C# s f3 S9 z" ~
9+31=40' I+ p8 ^ N' i" T5 S$ t3 w
11+29=406 c- U) |, h z" v
13+27=40
& y9 v3 C6 y# W4 l8 ^+ L5 l7 E8 Y9 x. K15+25=40, O+ ^; f9 F! V2 H7 l! ]' l! L; P
17+23=40
) Q8 T0 t* A5 G19+21=40
! N( a2 \# {8 ]7 k, Z5 r: D把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
K$ Q! L2 ?& T3 x! h0 H(13+27)(15+25)(19+21)
4 t3 V5 b: L6 Y# K1 l1 _- k" t把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)
5 a9 Y/ k- W7 ~# M ?9 M; f剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)
X9 f0 v2 b+ l) p* D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
6 C/ Z. [" ^3 D3 W; g) ~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。& J9 i0 w2 j6 B# e& T4 k
+ ~: @& e, W0 _8 K9 }# o0 A9 @偶数c分两种情况:
; ~) j$ t! a# F* \" L) G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 B q2 A* H- I W( t/ g/ n8 x. g 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3), a# B- Y. w- S$ [
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……
; `* Z1 N8 W3 k( ?5 U 偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2
+ r. k$ e8 z: ]& o因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:
$ u- x4 x! y, B" o$ ~(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2
6 \) H5 K+ a% G8 f7 y9 s% H8 G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! s, i4 P* w- J, I9 _. R a( t( p4 \
$ ]: Y) ?" [: x+ Z( Q) 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.
4 j; a2 |+ A1 A( d8 n" L) N! H' I偶数c的素数组数为:2 K1 J- Q. ^& S3 M% 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)*2
7 s6 R! N9 ]6 \=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p* _+ v& V$ F5 `( P7 B" Q
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。
5 R2 A& D4 s3 b(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p( c) ^$ r; Y A1 X% ]9 v( S$ _2 @
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
: Y1 b" W7 T6 A. u& n因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
4 P' P) @$ p* y5 K: [所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p O' T1 R) ~( {
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
/ J2 `- m% n* e8 L$ u8 g) W=(c-4)/4*(3-2)/p
% O1 p7 M0 s& P- j J! `=(c-4)/4p& D4 J( ^; B7 _' [3 z
因为p是√c前最大的质因数,
* ^* ?7 u/ ^6 P- ^9 x所以当p≥24时,
$ g6 A' }- u1 x8 E; M偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1
/ C8 Q! P# k5 F' m$ l; h) E. _7 ~+ `(6-2)/4=1
* |9 u$ A6 f- @$ _7 p(8-4)/4=2/ w. D! \6 j7 U# n
(10-2)/4=2
$ n4 z# O7 d7 c(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33 f2 v, X/ G8 H4 P" b2 a. Z
(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1
- ] x2 X! f+ [! L% l, i! b(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1# V! J w. B2 P# w
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.665 |/ q6 A& X! l3 \
(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.336 s4 ]! O h) R& V: X
(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66; I% {5 Y: \5 k/ B# g
得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和0 {2 g' m# o. H/ D
, b$ l4 y, M1 W1 k
9 W# p# K7 m0 r: Z" I( \' W4 ?$ e* T# r" h' B0 G: x6 ?/ g7 U
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zan
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