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完美的证明了“戈德巴赫猜想”
: |8 s9 x. ]+ o- a% x$ g 广西岑溪 封相如
[$ w, a/ m2 N- d( | 2012年3月3日
6 B& o7 |" [/ C% ?0 ?, @一、 分解自然数
4 u3 A' {8 `# L' o( c<一>分解偶数8 b! t9 L& T8 X" c5 q8 C8 `7 ]
1、6N=6(2n)=(6n+1)+(6n-1)=(6n+1)+[6(n-1)+5]8 @: H( f6 j( x* F6 B9 i
6N=6(2n+1)=(6n+1)+(6n+5)
7 J- @4 T* ?' ~* M/ P% R0 v结论:无论N是奇数还是偶数,6N都可以表达为(6x+1)+(6y+5)的形式。
6 e$ @' j( y: @ j2、6N+2=6(2n)+2=(6n+1)+(6n+1)1 D( I% G" y+ E7 |
6N+2=6(2n+1)+2=(6n+1)+[6(n+1)+1]
6 i( g4 O2 A6 s5 D结论:无论N是奇数还是偶数,6N+2都可以表达为(6x+1)+(6y+1)的形式。/ O" z0 q6 m9 i) i; C
3、6N+4=6(2n)+4=(6n+5)+[6(n-1)+5]
+ ~5 A5 C, o$ G$ K 6N+4=6(2n+1)+4= (6n+5)+(6n+5)6 M( t; |' K! u+ S! V
结论:无论N是奇数还是偶数,6N+4都可以表达为(6x+5)+(6y+5)的形式。
& u( f2 \/ O# b1 k. r$ x<二>分解奇数
. C" e9 n; }1 O. a1、6N+1=6(2n)+1=(6n+1)+6n' ^/ F% y5 Q+ ~ `+ |7 p
6N+1=6(2n+1)+1=(6n+1)+ 6(n+1)# ~9 K! g5 n4 W6 L% ]- j
结论:当N为偶数时,数列6N+1可以表达为本数列中的数与数列6N中的数的和的形式。当N为奇数时,数列6N+1可以表达为本数列中的两个数的和的形式。0 H4 I; D9 g- X: U$ n* J
2、6N+3=6(2n)+37 P/ F" S: M" Q6 p% N$ J
6N+3=6(2n+1)+33 h. Y' }& a1 h% G9 S
结论:(6N+3)是3的倍数。7 z5 @4 V, D- j$ k6 H ]& A" Q! Y0 m
3、6N+5=6(2n)+5=(6n+5)+6n. R$ O/ @6 a- X9 g5 C0 i
6N+5=6(2n+1)+5=(6n+5)+[6(n+1)]
0 w" z0 d! S" G! r2 y结论:当N为偶数时,数列6N+5可以表达为本数列中的数与数列6N中的数的和的形式。当N为奇数时,数列6N+5也可以表达为本数列中的数与数列6N中的数的和的形式。
4 s5 f' b5 h, m8 V) U8 z二、 分析奇数属性
! d. `- }) L `0 Q( _7 A+ p<一>分析奇数6N+1的属性" |" \9 l/ D* d4 K
数列6N+1中的数值包括质数和非质数两大部分。
: ^, O$ P* F: O0 h$ D4 _其中非质数部分,由于数列6N+1不属于数列6N、6N+2、6N+4和6N+3的倍数。所以,数列6N+1中的非质数部分只能是本数列6N+1或者数列6N+5的乘数。因为数列6N+1或者数列6N+5的乘数用代数式表示分别是:(6n1+1)(6n2+1)、(6n1+1)(6n2+5)、(6n1+5)(6n2+1)、(6n1+5)(6n2+5)。其中(6n1+1)(6n2+1)和(6n1+5)(6n2+5)属于数列6N+1中的非质数。5 W, p- E* X Z) j* g% C3 _+ u
因为,数列6N+1中的数值包含质数和非质数两大部分。所以,如果用代数式f1=6x+1表示数列6N+1中的质数。那么,数列6N+1中的所有数字集合就可以用以下三个子集:f1、(6n1+1)(6n2+1)、(6n1+5)(6n2+5)表达。即
. a" d) V# h% o2 S( T{6N+1}={f1}+{(6n1+1)(6n2+1) }+{ (6n1+5)(6n2+5)}。 # }) c, z. q- _' X8 C& I8 {
因为代数式f1=6x+1表示数列6N+1中的质数,代数式(6n1+1)(6n2+1)、(6n1+5)(6n2+5)表示数列6N+1中的非质数。所以,数列6N+1中的数值,符合“不等于(6n1+1)(6n2+1),n1>0,n2>0且不等于(6n1+5)(6n2+5)的条件”的 6x+1不属于数列6N+1中的非质数。也就是说,6x+1是质数的充分必要条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.& [5 M7 k, G) o2 G) I
从上面的论述,可以推导出质数公式一:, J( h3 u( H5 E3 I7 O0 b/ j
f1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}
, E$ S6 o0 }. M9 \* E7 ~2 j* d' Q2 ^
<二>分析奇数6N+5的属性
; [; |4 u8 p0 y- ]3 a数列6N+5中的数值也包括质数和非质数两大部分。( R: \; _* k9 h2 a% \4 S5 a
其中非质数部分,由于数列6N+5不属于数列6N、6N+2、6N+4和6N+3的倍数。所以,数列6N+5中的非质数部分只能是本数列6N+5或者数列6N+1的乘数。因为数列6N+1或者数列6N+5的乘数用代数式表示分别是:(6n1+1)(6n2+1)、(6n1+1)(6n2+5)、(6n1+5)(6n2+1)、(6n1+5)(6n2+5)。其中(6n1+1)(6n2+5)和(6n1+5)(6n2+1)属于数列6N+5中的非质数。
! i' ~9 K. u! w, C因为,数列6N+5中的数值包含质数和非质数两大部分。所以,如果用代数式f2=6y+5表示数列6N+5中的质数。那么,数列6N+5中的所有数字集合就可以用以下三个子集:f2、(6n1+1)(6n2+5), n1>0、(6n1+5)(6n2+1), n2>0表达。即
Y# d/ @3 H& p1 k- `. [) E{6N+5}={ f2}+{(6n1+1)(6n2+5), n1>0}+{ (6n1+5)(6n2+1), n2>0}。0 G4 `3 S- b; ~0 K3 Y9 o4 X6 d
因为代数式f2=6y+5表示数列6N+5中的质数,代数式(6n1+1)(6n2+5)、(6n1+5)(6n2+1)表示数列6N+5中的非质数。所以,数列6N+5中的数值,符合“不等于(6n1+1)(6n2+5)且不等于(6n1+5)(6n2+1)的条件, n1>0,n2>0.”的 6y+5不属于数列6N+5中的非质数。也就是说,6y+5是质数的充分必要条件就是:(1)y不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6,n1>0. (2) y不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。n2>0.; h8 i& V* m5 T2 A
从上面的论述,可以推导出质数公式二:
2 P e- q$ T+ ^f2=6y+5.{ 该公式成立条件就是:(1)y不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6,n1>0. (2) y不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。n2>0.}
0 m h4 e/ W, Y, x, r" \$ _
, W; @& `, S3 }+ V( Q<三>分析奇数6N+3的属性5 @7 o/ v$ k% ~
数列6N+3中的数值是3的倍数,其中只有当N=0时,6N+3=3是质数。当N>0时,数列6N+3没有质数。
# f$ H# P$ ?/ h5 J: }( r l5 S; k4 R. \* ?& Q- F7 U9 H
三、 用图表分析奇数6N+1和奇数6N+5也可以推导出两个与上述意义完全相同的质数公式。# o' _- _! R$ r
N= 6N 6N+1 6N+2 6N+3 6N+4 6N+5: G2 p: v& h4 H: h- l4 _& E
(6N+1)(6n+1) (6N+5)(6n+5) (6N+1)(6n+5) (6N+5)(6n+1). q4 Y; l6 G, ]" q$ Y$ V$ u. Z" O
0 0 6n+1 5(6n+5) 2 3 4 6n+5 5(6n+1)
* c# f6 z) y( i( p2 [. t1 K1 6 7(6n+1) 11(6n+5) 8 9 10 7(6n+5) 11(6n+1)
3 _+ q! ]/ n/ O8 |2 12 13(6n+1) 17(6n+5) 14 15 16 13(6n+5) 17(6n+1)/ d) i/ {( Q9 w: M! ^ W
3 18 19(6n+1) 23(6n+5) 20 21 22 19(6n+5) 23(6n+1)
. U5 z7 Y9 I2 N7 g. g3 [4 L4 24 25(6n+1) 29(6n+5) 26 27 28 25(6n+5) 29(6n+1)6 g# R9 v2 t5 I& C7 E/ k( E3 }
5 30 31(6n+1) 35(6n+5) 32 33 34 31(6n+5) 35(6n+1)( c9 O4 A5 K* G2 u5 Y% y
. . . . . . . . .
; ?% M% @' S! A2 K" ~. . . . . . . . .
: i# K! V# g' j" J/ z. . . . . . . . .
. J& D$ p) {' @/ j- A6 M* w根据上述图表可知:9 f4 k" u! n$ o9 r9 Q
<一>数列(6N+1)(6n+1)当n=0时,(6N+1)(6n+1)= 6N+1。数列(6N+5)(6n+5)是数列6N+1中的数字。当n>0时,如果N>0, 数列(6N+1)(6n+1)和数列(6N+5)(6n+5)都不是质数。只有当n>0时,且N=0时, 数列(6N+1)(6n+1)和数列(6N+5)(6n+5)中,有唯一的代数式(6n+1),可以作为质数的推导公式。; I1 z4 m2 V; r& [
<二>同理推出数列(6N+1)(6n+5)和数列(6N+5)(6n+1)中,有唯一的代数式(6n+5),可以作为质数的推导公式。
0 j; Z3 G$ N1 s$ d% t4 L因为(6n+1)和(6n+5)都是横向无限扩展的数列,为了与所有自然数整体观念统一,将横向无限扩展的数列(6n+1)和(6n+5)逆时针旋转90度,就变成了纵向排列的数列(6N+1)和(6N+5)。即(6N+1)=(6n+1)i,(6N+5)=(6n+5)i.; d6 @$ a4 h6 m/ m, A- ]& Z+ h7 v& `
由此可见,运用图表分析得出的质数推导公式是:" c. m% l3 Y. {* M5 t) k7 o! \7 R4 x
F1=(6N+1)=(6n+1)i- q" ?, _& E: E' B8 n$ F. F: c% W3 t
F2=(6N+5)=(6n+5)i.7 x( I9 X3 M9 |4 H! x5 l6 ^0 v4 k
* ~( O5 r& _& f7 w: g
四、 求证“戈德巴赫猜想”的过程
3 \3 g+ e; d4 k$ O
7 k# u2 m* S4 o9 _<一>求证偶数6N是否可以表达为“两个质数和的形式”
: k/ y3 I4 d; M& Z% S先将6N化成几个不同的代数式:: B8 {- m! p0 [) E) B
a:6N=6(N-1)+1+5
$ O2 d3 `2 ?8 a" D4 u, i b:6N=6(N-2)+1+11& X3 { E% s0 r/ h( Q, f! b( U
c:6N=6(N-3)+1+17! h, B! `, i1 B X. H- `- {
1、当N=1时,偶数6N=3+3可以表达为“两个质数和的形式”。2 ` h$ T+ U, z, j$ t6 o
2、当N=2时,偶数6N=5+7可以表达为“两个质数和的形式”。: G$ E. e% p* e U
3、当N=3时,偶数6N=11+7可以表达为“两个质数和的形式”。
( I0 W' D6 m) d) n4、当N>3时,
2 R0 V. S0 J% h! b) \(1)根据质数公式一的定义:
3 P4 s$ v+ A) B5 w/ S6 xf1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}
& F5 A( R& Q" H; C$ P# m可知:当[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6不等于(N-3)不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。时, 6(N-3)+1是质数,因为7 u* j+ `( d6 I; Q# M( x7 _
6N=6(N-3)+1+17,所以偶数6N可以表达为“两个质数和的形式”。
8 A) A8 f( q1 w% `(2)根据质数公式一的定义:
2 C/ H8 G; @' D, b# xf1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}- v7 |! X9 B, L; e% i
可知:当[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6=(N-3)时,N-2=[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6+1不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6且不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。因此6(N-2)+1是质数,又因为6N=6(N-2)+1+11,所以偶数6N可以表达为“两个质数和的形式”。0 p" n% J( C( ?/ D) j6 s/ a4 q
(3)根据质数公式一的定义:6 q) `, V% w! U; B
f1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}( H6 s8 \3 u+ ~" Q+ W9 B# _
可知:当(N-3)=[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。时,N-1=(N-3)+2=[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6+2不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6且不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。因此6(N-1)+1是质数,又因为6N=6(N-1)+1+5,所以偶数6N可以表达为“两个质数和的形式”。
3 \. O$ t& t1 h" | k7 L" ~
9 C- l1 x2 n# q0 [/ k9 l8 }) m<二>求证偶数6N+2是否可以表达为“两个质数和的形式”
/ |; @/ U& H3 V先将6N+2化成以下几个不同的代数式:4 m! h8 G* X. R7 I6 H4 n
a:6N+2=6(N-1)+1+7) j) y2 p: D6 s7 j# E, j+ V' H: q
b:6N+2=6(N-2)+1+13/ f0 x4 I. b0 I
c:6N+2=6(N-3)+1+19! ~+ A; z; r5 Z1 f
1、当N=1时,偶数6N+2=3+5可以表达为“两个质数和的形式”。
+ b, p8 I; V" z! h2、当N=2时,偶数6N+2=7+7可以表达为“两个质数和的形式”。+ i% n: V: ` l
3、当N=3时,偶数6N+2=13+7可以表达为“两个质数和的形式”。) L/ {8 C2 K* V# t8 H9 b
4、当N>3时,# A3 g: p+ a! [; n1 B6 G% ]) J
(1)根据质数公式一的定义:
6 G! y( A$ L2 K6 H% x0 d2 qf1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}- z8 F8 p6 T$ b7 m3 C
可知:当[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6不等于(N-3)不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。}时, 6(N-3)+1是质数,因为
' j, s- |" M! k$ j3 K: v6 x$ G6N+2=6(N-3)+1+19,所以偶数6N+2可以表达为“两个质数和的形式”。. E P) Q/ X# C4 v
(2)根据质数公式一的定义:
7 M- X- r. V1 T8 K, pf1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}7 w/ @" [6 H8 l7 P
可知:当[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6=(N-3)时,N-2=[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6+1不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6且不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。因此6(N-2)+1是质数,又因为6N+2=6(N-2)+1+13,所以偶数6N+2可以表达为“两个质数和的形式”。% L( i+ L. [& `/ H8 v+ a' x' s; t
(3)根据质数公式一的定义:
" O2 D1 g( B4 rf1=6x+1.{ 该公式成立条件就是:(1)x不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6,n1>0,n2>0. (2) x不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6.}
7 F3 G4 e8 f0 R: o/ {可知:当(N-3)=[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。时,N-1=(N-3)+2=[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6+2不等于[(6n1+1)(6n2+1)-1]/6且不等于[(6n1+5)(6n2+5)-1]/6。因此6(N-1)+1是质数,又因为6N+2=6(N-1)+1+7,所以偶数6N+2可以表达为“两个质数和的形式”。% J. L' r; h# X8 L/ l+ m
<三>求证偶数6N+4是否可以表达为“两个质数和的形式”
) `2 c$ U: g! C n0 d先将6N+4化成以下几个不同的代数式:
' g( Q# B+ u5 ~3 P0 k Q a:6N+4=6(N-1)+5+5
. l0 i5 K! }! B( U1 T& E6 _, B b:6N+4=6(N-2)+5+11; I& H2 C' `' D, R, s
c:6N+4=6(N-3)+5+170 t; x; \( L4 |
1、当N=0时, 6N+4=4=2+2。 A1 y6 E2 U) B6 M5 u6 o- }
2、当N=1时,偶数6N+4=5+5可以表达为“两个质数和的形式”。 ! c/ q% i& y4 }4 E! F
3、当N=2时,偶数6N+4=5+11可以表达为“两个质数和的形式”。# X3 ^* Q. p! s' J8 o! S- l2 i
4、当N=3时,偶数6N+4=5+17可以表达为“两个质数和的形式”。
! c d$ h. O4 H0 e, J' k0 w5、当N>3时,) x* O( m- h! x3 b: x# O4 o& B
(1)根据质数公式二的定义:
# S8 c7 U0 ~3 x8 [: l6 m8 jf2=6y+5.{ 该公式成立条件就是:(1)y不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6,n1>0. (2) y不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。n2>0.}8 f0 \. x l7 p) t: s9 z
可知:当[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6不等于(N-3)不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。时, 6(N-3)+5是质数,因为* P$ g3 L+ C3 q7 ]( d
6N+4=6(N-3)+5+17,所以偶数6N+4可以表达为“两个质数和的形式”。
( F+ G8 g' V( `& s(2)根据质数公式二的定义:
* `. \) h# I9 u& e7 d! L: d3 g. d5 ef2=6y+5.{ 该公式成立条件就是:(1)y不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6,n1>0. (2) y不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。n2>0.}! R B. K8 H2 i" _0 O7 x& }* B
可知:当[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6=(N-3)时,N-2=[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6+1不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6且不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。因此6(N-2)+5是质数,又因为6N+4=6(N-2)+5+11,所以偶数6N+4可以表达为“两个质数和的形式”。
$ F1 n# K. \1 v' J7 h' f7 W(3)根据质数公式二的定义:5 L7 H) E7 q1 F" q+ K6 t
f2=6y+5.{ 该公式成立条件就是:(1)y不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6,n1>0. (2) y不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6。n2>0.}
+ ~/ m! _* K$ M5 P* f可知:当(N-3)=[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6时,N-1=(N-3)+2=[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6+2不等于[(6n1+5)(6n2+1)-5]/6且不等于[(6n1+1)(6n2+5)-5]/6。因此6(N-1)+5是质数,又因为6N+4=6(N-1)+5+5,所以偶数6N+4可以表达为“两个质数和的形式”。, Z; }+ d% ?' T. l2 Z% i- c" j
i) j0 p2 h( _9 C* a; g0 k/ G
五,最终结论! R7 w# f" u' F6 Q8 ^2 m
通过上述证明可知,任何一个大于2的偶数都可以表达为“两个质数和的形式”。
, X$ H' ~* R1 d. r, ^% e& [3 i( f
% Y3 @4 M' \# } |
zan
|