- 在线时间
- 27 小时
- 最后登录
- 2011-11-29
- 注册时间
- 2011-5-4
- 听众数
- 3
- 收听数
- 0
- 能力
- 0 分
- 体力
- 97 点
- 威望
- 0 点
- 阅读权限
- 20
- 积分
- 38
- 相册
- 0
- 日志
- 0
- 记录
- 0
- 帖子
- 18
- 主题
- 14
- 精华
- 0
- 分享
- 0
- 好友
- 1
升级   34.74% 该用户从未签到
 |
哥德**猜想的证明# i% t5 u+ F% W2 G# |& M# p7 ]
一、质数表示式
$ b% [7 H2 r& d! ?( g& u1、质数表示式的由来
0 F5 L7 h( z' W$ o q已知;P=2n+1为奇数的表示式,式中为n=0、1、2、3……,自然数集。因奇数中含有全部的质数(除2外),所以p=2n+1也可以视为奇质数的表示式,所不同的是其中有一部分不是奇质数,如:9、15、21、25、27、33、35......等等,这说明7、(9)、11,13(15)17,19、(21)23,23、(25、27)29,31(33、35)37.......
/ b7 V6 v1 `7 S. M! n4 j+ e它们两个奇质数之间的距离不是3、5、7,11、13,17、19之间的距离为2而是4、6或者8、10......。所以p=2n+1不能是奇质数的表示式,必须修正或选择。" Q; V. }* J4 A+ q5 J
将p=2n+1改为pn=2n+1+2n".......(1)8 C4 x( Q- Q' Q# [" }" F
已知两个奇质数(Pn’,pn)之间的距离为D。为2的倍数。用2N表示。当N=1时。D=2N=2×1=2。即Pn’- Pn=2、Pn’=Pn+2,又知奇质数加1等于偶数,用2n表示,即Pn+1=2n,则Pn’=Pn+1+1,Pn’=2n+1......(1)’将(1)’式代入(1)式:pn=2n+1+2n",得n"=0即pn=2n+14 ]1 f3 t( b2 k; F4 v
以上说明,若两个奇质数(Pn’、Pn)之间的距离为2,即N=1,n"=0
& r/ A, e0 G% k2 O则该奇质数的表示式与奇数表示式相同,为Pn=2n+1。因为奇数之间的距离为2。如3.5.7,11.13,17.19,它们之间的距离也都等于2即N=1,n"=0。4 p$ l! w0 J" i6 z1 ^) z. m* @
将n=1.2.3,5.6,8.9代入p=2n+1中得3.5.7,11.13,17.19。当N=2,D=2×2=4即Pn’-Pn=4,Pn’=Pn+1+3,Pn’=2n+3......(2)’’代入(1)式得n"=1,即Pn=2n+3如7.11,13.17,19.23.它们之间的距离都等于4% w. N& e5 D) j( K; z; I! g; l- T9 {
即N=2,n"=1将n=4.7.10代入Pn=2n+3得11.17.23,3 ?+ H$ h0 l* J# h& c( q
同理N=3,n"=2,N=4,n’’=3......。即Pn’=2n+5......(1)’’’,pn’=2n+7......。如:23.29.31.37它们之间的距离都等于6,即N=3,n"=2将n=12.16代入Pn=2n+5得29.37。 y1 x, k2 U5 G0 F
由上可以得出,n"与 N的关系,n"=N-1。
1 A' {. K, b: p+ Y/ Y即(1)式可以改为pn=2n+1+2(N-1)或pn=2n+2N-1......(2)
4 x! b8 z% G, F. D& u' m(2)式为奇质数表示式 4 s. I1 n* r' X" b6 ^: l: k
由奇质数定理1(注2)得M=Pn+n’1 j! D! z: V9 y$ h
将(2)式代入上式得M=2n+2N-1+n’ Pn+Pn’=2M=4n+2N-1+2n’+2N-1
7 [8 t# O0 x) c; r2 q 因pn=2n’+2N-1 则Pn’=4n+2N-1……(3)9 @8 [( h" B& v: C1 t
由上得Pn=2n+2N-1......(2) Pn’=4n+2N-1……(3)
4 W/ b4 o/ _7 E3 G2 y5 x& s' {均为奇质数表示式 (2)(3)式涉及到两个变量n 、N只要n、N相互配合,就能表示所有的奇质数,由此只能是奇质数表示式的基础式" Y b' |0 l$ {, _5 O
2.证明两个质数之间的距离为0、2、4、6、8…∞即整个偶数集。 $ F2 N* j3 ~. @8 @9 U
假设:两个质数之间距离不包含整个偶数集,如不包含2n"。) W; E6 K5 B( L" O3 a+ b
设2n"=0、2、4、6、8……∞。# G% b8 u2 N5 _/ x3 F7 }
即Pn'-Pn≠2n"……(4)式中2n"=0、2、4、6、8……∞
- K" j5 _2 G# C/ x9 P" G9 j根据奇质数的表示式Pn=2n+2N-1……(2) Pn'=4n+2N-1……(3)3 d: c: b( } p* I; V7 F
用2n"、 4n"分别代替2n 、4n " Y! `+ ~" N' C6 g: ^
Pn'- Pn= 4n"+ 2N-1 -(2n"+2N-1 ) Pn'- Pn=2n"……(4)’7 R2 E! [8 I! l! A' q
- o6 f2 C8 F/ R/ w+ G其结果(4)’式与(4)式相悖,证明(4)式是错误的。
% \. C% G+ {# @2 b这种假设不存在,证明两个奇质数之间距离包含整个偶数集。- N- a: f2 K- E; W
即Pn'- Pn=2n…(4)’'式中n=0、1、2、3、……∞
: {8 }3 B; D/ I9 Y! ^8 ^例如:2n"=6,2n"+1=7,4n"+1=2×6+1=13,13-7=6
; b& ~6 d$ J- _) @# u, F% [2n"=40,2n"+3=43,4n"+3=2×40+3=83,83-43=40
1 s' E# w0 [+ `- O- p" @2n"=80,2n"+3=83,4n"+3=2×80+3=163,163-83=807 I/ g o" ?! L4 r& e- F! M
2n"=100,2n"+27=127,4n"+27=2×100+27=227,227-127=1007 m9 z) z9 a! q# j6 P
3、奇质数表示式Pn=2n+2N-1的证明% s# Z+ x+ P6 E0 { B Q- w
直接证明不行,亦可用两个奇质数之和的联合式来证明
/ |: O/ ]. d( u; L; U4 q9 u8 i即证明Pn+Pn’=2n’+2N-1+2n”+2N-1……(1)式在理论上成立或n为自然数集时(1)式成立。: y$ n/ X6 q! L6 `6 h# B, `2 \
在(1)式中设N=2,2n’+2n”=2n,即2n’,2n”为2n的偶数公由数(注1)
5 d7 f, F" y u1 c+ g代入(1)式得Pn+Pn’=2n’+3+2n”+3=6+2n……(2)
2 V: t: R' L6 {" |6 v在(2)式中设Pn=3代入(2)式得Pn+Pn’=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n……(3)) |' G$ p) H, p0 ~
又因两个奇质数之差为偶数,用2n表示,即Pn’=Pn+2n! i# D: v' j1 i* X
代入(3)式得Pn+Pn+2n=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n为恒等式,即(2)式Pn+Pn’=2n’+3+2n”+3=6+2n也为恒等式,即从理论上成立,
8 K) y6 g- D7 N即证明(1)式在N=2,2n=2n’+2n”的条件下从理论上成立/ [: q" K" }+ W; r7 u8 k) _( ^
或Pn=2n’+2N-1和Pn’=2n”+2N-1在上述条件下也成立。: v, ~) o# H& D) I: h W
从而证明了奇质数表示式Pn=2n+2N-1从理论上成立。
4 A- y' {$ ? P+ ?; M8 F8 O+ z由此可以证明(3)式 ①为恒等式 ②等式左边或右边表示两个奇质数之和
. S/ |3 f) B) |, i: \4 d: z; z4.将n=0,1,2,3……自然数集时代入(2)式得3+3=0+3+0+3=6+0 3+5=0+3+2+3=6+2 5+5=2+3+2+3=6+4 5+7=2+3+4+3=6+6 7+7=4+3+4+3=6+8 5+11=2+3+8+3=6+10 5+13=2+3+10+3=6+12 3+17=0+3+14+3=6+14 5+17=2+3+14+3=6+16 59+67=56+3+64+3=6+120 61+67=58+3+64+3=6+122…… u' W. t1 ^5 p z. [
由此从理论上实例上证明了Pn+Pn’=2n’+3+2n”+3=6+2n……(2)Pn+Pn’=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n……(3)成立, 从这个意义上讲
/ \3 o E# Z$ D) W0 _: Z(2)式或者(3)式才是完整的质数公式 即Pn*+Pn*+1=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n………(3)*为质数表示式 在(3)*式中 Pn* Pn*+1表示质数 n=0,1,2,3……自然数集 2n’+2n’’=2n 即2n’ 2n’’为2n的公由数 Pn=3或Pn=2 (注3)* ?# y0 X' g) v: s
二、证明n为自然数集时(2)式Pn+Pn’=2n’+3+2n”+3=6+2n成立,$ w/ A' t$ p3 k. i0 a9 b. g
1、在(2)式中设2n’,2n”为2n的最后一对偶数公由数- L! o3 N! U& [7 D/ T' h9 i, ^
若n为偶数时,2n/2=n,2n’=2n”=n,代入(2)式,; Q& m' e; I" `
# b# v% t8 A' x+ C$ ^/ D. U" @得(Pn+Pn’)/2=2n’+3=2n”+3=3+n……(4)
4 e! r+ T2 S9 o* r若n为奇数时,2n’+1=2n”-1=n9 w5 T" I2 v. x! H+ \
同理得(Pn+Pn’)/2=2n’+1+3=2n”-1+3=3+n……(4)’) V5 i6 d" ~! i' ] L4 t
在(4)、(4)’式中设Pn=3得(Pn+Pn’)/2=2n’+Pn=2n”+Pn=Pn+n……(5)7 A C! g( U5 |3 N1 ~" [
(Pn+Pn’)/2=2n’+1+Pn=2n”-1+Pn=Pn+n……(5)’
e" G$ _- A& a6 g2,由奇质数定理一、二(注2)得知(Pn+Pn’)/2=M M= Pn+n
% D" b* B0 ~" m: \1 W即M为两个奇质数Pn Pn’之间的正中间数,将它代入上式,从而得到了或证明了M= Pn+2n’=Pn+2n’+1=Pn+n或=3 +2n’=3+2n’+1=3+n为两个奇质数Pn Pn’之间的正中间数
0 T+ W7 ] ^( z1 \3、当n=0,1,2,3……自然数集,2n=0,2,4,6……偶数集 因任何偶数包括0都有最后一对偶数公由数。且第一个偶数公由数2n’为0,0,2.2,4.4,6. 6……60,60……∞/2,∞/2)根据M=pn+2n’或M=pn+2n’+1代入得M=pn+(0, 1+0,2,1+2,4,1+4,6 1+6……60,1+60………∞/2,1+∞/2),M=pn+(0,1,2,3,4,5,6,7,……60,61……∞/2,1+∞/2)即两个奇质数pn pn’的正中间数M=pn+n=pn+0,1,2,3,4,5,6,7……60,61……∞/2,1+∞/2)
# j8 C( V4 f4 ]1 t$ U" b! L设pn=3代入得M=3+n=3+0,1,2,3,4," Q& c9 x6 t: W3 ~2 O
5,6,7……=3,4,5,6,7,8,9,10……63,64……3+(∞-a)/2,4+(∞-a)/2)[a>2(Pn+1)]再根据奇质数定理三找到M两边奇质数, pn pn’且pn=M-n’pn’=M+n’即Pn+Pn’=2M=2X(3,4,5,6……)=6,8,10,12……即大于4的偶数集,得Pn+Pn’=6+2n.8 D: I) o' q P9 h6 c7 \
即 从理论上证明每一个大于4的偶数都可以表示成两个奇质数之和。& Z0 }" \) ~+ r: |1 ?
例
& {- N, r& u, V7 |# V# B9 L9 w7 {3 w2 {n 0 1 2 3 4 5 6 60 61
, m: ]3 M3 _" c* `6 L2n 0 2 4 6 8 10 12 120 122
* S' ?! a! [1 {. ^. a2n’ 0 0 2 2 4 4 6 60 60# L3 Y6 x+ |9 B( H
2n’’ 0 2 2 4 4 6 6 60 628 s) Z9 l. b. v1 F2 F9 E
M(2n’+3或n’+1+3) 3 4 5 6 7 8 9 63 64
( w8 b7 _+ K) O- e( A4 e+ K7 APn 3 3 5 5 7 5 7 59 614 N' q1 G1 y: @" \# I
Pn’ 3 5 5 7 7 11 11 67 67
+ S# h6 [/ d" C# ^/ XPn+pn’(2M) 6 8 10 12 14 16 18 126 128
% z3 u( u# m, i% M8 I9 o& c8 w6 g* B5 }& K& K$ E" q
由上表得出 M=3 4 5 6 7 8 9……大于2的自然数集,pn+pn’=2M=2X(3 4 5 6 7 8 9……)=6 8 10 12 14 16 18 ……大于4的偶数集。
$ F4 l! v9 A1 d' ~9 i; ]+ }% ~. p4 k又例如,2n=22222222222222222 n=11111111111111111+ l% R+ Z7 q; Z3 ]5 j+ g
因为n为奇数,2n’+1=2n’’-1=n 2n的最后一对偶数公由数2n’ ,2n’’分别为2n’=1111111111111110 2n’’=11111111111111112
! b g* `8 S1 o7 g; J则 Pn+Pn’=2n’+1+Pn+2n’’-1+Pn=1111111111111110+1+3+11111111111111112-1+3=22222222222222228
% t, u4 T( I( D) I(Pn+Pn’)/2=2n’+1+Pn=2n’’-1+Pn=Pn+n=3+n=M
$ L% V" J; @# D0 I' L5 p* lM=11111111111111111+3=11111111111111114
- i" a8 ~7 w5 S! Y根据定理三,因M的左边相邻处找到Pn0 ]3 g' I3 O! p a2 C. R) z( o* l
然后通过n=M-Pn 求得 n由 Pn’=M+n 求得 Pn’, W" Z2 n3 U( t5 b K
已知 M的左边相邻处找到Pn=111111111111111111 n=M-Pn=11111111111111114-11111111111111111=3
; s% G; b/ ?' R" A: qPn’=11111111111111114+3=11111111111111117
* j9 h: _! J2 b4 ~% a3 YPn’+Pn=111111111111111111+11111111111111117=22222222222222228( P% i) z% j) B$ F' i+ \6 l! |- ~
+ e9 d" O3 k; L1 Q& {/ O! W: a7 p =2M=11111111111111114X2=22222222222222228
e! t7 b3 r; g4 W2 `6 p9 L" _, {三,也可以这样证明
: j* y+ c. b) p5 T! |) s1, 在Pn+Pn’=2n’+2N-1+2n”+2N-1……(1)式中 , P- e, t8 ]' h7 A9 o1 V4 H8 O+ ~
设2n’,2n”为2n的最后一对偶数公由数; E3 a* p$ m' `/ E; f, `5 k6 S
若n为偶数时,2n/2=n,2n’=2n”=n,' ~) J5 [( k) @% _
若n为奇数时,2n’+1=2n”-1=n 5 \) i1 Y* u3 O7 J! |% ?, \
代入(1)式 得(Pn+Pn’)/2=2n’+2N-1=2n”+2N-1/ y" ~* Y/ O8 B
(Pn+Pn’)/2=2n’+1+2N-1=2n”-1+2N-1
" g' D1 ]3 e: k& u或(Pn+Pn+2n)/2=n+2N-1=n+2N-1
7 _5 m+ P8 U/ y8 n" v0 \Pn+n=n+2N-1=n+2N-1 得Pn=2N-1. j3 [! l8 @* _
代入(1)式得Pn+Pn’=2n’+Pn+2n”+Pn( i3 Q+ [9 B4 ?" p; C( \( a. ~
或Pn+Pn+2n=2n’+Pn+2n”+Pn(恒等式)2 [* J& r1 d6 ^% N
由上证得 Pn+Pn’=2n’+2N-1+2n”+2N-1……(1) 在理论上成立
! W$ G2 H" K& C" P/ b1 N. r. j! d当n=0,1,2,3……自然数集,2n=0,2,4,6……偶数集 因任何偶数包括0都有最后一对偶数公由数。且第一个偶数公由数2n’为0,0,2.2,4.4,6. 6……60,60……∞/2,∞/2)根据Pn+n=Pn+2n’=pn+2n’+1得pn+n=Pn+(0,1+0,2,1+2,4,1+4,6 1+6……60,1+60………∞/2,1+∞/2)=pn+(0,1,2,3,4,5,6,7,……60,61……∞/2,1+∞/2) pn+n=pn+0,1,2,3,4,5,6,7……60,61……∞/2,1+∞/2
/ a( s# s8 p1 |2 N% `* |4 S/ Y设pn=3代入得3+n=3+0,1,2,3,4,
1 F, g" Q6 w& z+ o1 A) B5,6,7……=3,4,5,6,7,8,9,10……63,64……3+(∞-a)/2,4+(∞-a)/2)[a>2(Pn+1)]7 x$ ?/ G$ b% x+ i
代入上式 Pn+Pn’=Pn+Pn+2n=(Pn+n)x2=(3+n)x2=(3,4,5,6……)x2=6,8,10……=6+2n
0 I+ e( f- A' R! b- Z6 U或Pn*+Pn*+1=6+2n- m7 J0 f. j0 K( {
2, 因两个奇质数之间的距离为偶数 用2n表示
7 T" c2 H" v( J9 O" _即 Pn’=Pn+2n 得Pn’+Pn=Pn+Pn+2n……(1)
. P0 Q7 N3 G ]在(1)式中 设 2n’+2n’’=2n 即 2n’ 2n’’为2n的偶数公由数 9 q0 D* E! }" }7 y
代入(1)式得 Pn’+Pn=Pn+2n’+Pn+2n’’……(2)9 L5 X1 @5 A, N; M0 r2 D
设2n’ 2n’’为2n的最后一对偶数公由数
: ?% c' D- W3 ^: b$ C6 Y若n为偶数时,2n/2=n,2n’=2n”=n
$ ?( h0 a, V" B" F0 R1 T& V$ `1 w得(Pn+Pn’)/2=2n’+Pn=2n”+Pn
/ X9 \6 e. X; R# ^0 J/ d若n为奇数时,2n’+1=2n”-1=n
( A# E% ^% C, K* f$ d& b同理得(Pn+Pn’)/2=2n’+1+Pn=2n”-1+Pn1 F2 z0 Z8 Z) P
即 (Pn+Pn’)/2=2n’+Pn=2n”+1+Pn……(3)
8 B; A% P! r* Fn为偶数2n=0,4,8,12……
7 ]# P7 `( x: A: [. I% H" a2n的最后一对偶数公由数为0、0,2、2,4、4,6、6……
3 e; }( h" h" ?7 e: F. U ~0 ^+ P2n’=0,2,4,6……偶数集
: D8 ~ I: P7 D+ a) Y, U/ n1 bn为奇数 2n=2,6,10,14……
! `4 G8 Z( @* h( f. U% S2n的最后一对偶数公由数为 0、2,2、4,4、6,6、8……
/ y" U* p( D6 c2n’+1=1,3,5,7……奇数集 2 f: }1 a7 k5 U# F4 f
将以上数字代入(3)式得(Pn’+Pn)/2=Pn+(0,1,2,3,4,5,6,7……)自然数集$ m0 N1 l! J( U
Pn’+Pn=2Pn+0,2,4,6,8……偶数集 ^$ m3 A) ]3 m }$ @, M
设 Pn=2 或 Pn=3( ~* N% B |1 H
代入上式得 Pn’+Pn=4+2n或Pn’+Pn=6+2n0 S+ v* H3 i2 ?
四,奇质数定理三的证明# ~9 z5 k# ^% d# Q, Q3 q$ [/ E
(1) 已知M=3,4,5……大于2的自然数集n’=0,1,2,3……自然数集( |+ o' k/ s- J" d7 f( |* J/ @" B
又已知Pn’-2n=Pn Pn’-0,2,4,6……=Pn
- k, c9 f* q# Q/ V0 V( FPn’-0,1,2,3……=Pn+0,1,2,3……=M0 q4 u& O- R, o- x( s
Pn=M-0,1,2,3…… Pn’=M+0,1,2,3……
2 f" T7 q$ c# Z; Y或 Pn=M-n’ Pn’=M+n’
% q+ ^! u6 V4 B由此证明了 Pn=M-n’ Pn’=M+n’或Pn+Pn’=2M 成立
0 ]2 C( g" x3 o9 }3 T) K(2) 实例说明 Pn=M-n’ 即Pn=3,4,5,6,7,8,9,10……-0,1,2,3,4,5……! Z. W" a% m- r% l# {4 M B
Pn’=M+n’ Pn’=3,4,5,6,7,8,9,10……+0,1,2,3,4,5……9 `0 b) e# q8 Y" r* t1 |$ I
得 Pn=3-0=3 Pn’=3+0=3 M=3 2M(Pn+Pn’)=68 `+ k! i# r' n N/ |
=4-1=3 =4+1=5 =4 =8
" y7 p6 x' Z4 s7 T+ B =5-2=3 =5+2=7 =5 =10
9 Z- C9 _7 m; J, X6 C =6-1=5 =6+1=7 =6 =12% Q2 X2 U: L9 [5 L" h
=7-0=7 =7+0=7 =7 =140 j5 i3 h, V, d/ B f
=8-3=5 =8+3=11 =8 =16
4 S, G, s9 _- L+ u =9-4=5 =9+4=12 =9 =18. a& _% ?: Q! ]4 W
=10-3=7 =10+3=13 =10 =20: Z2 M+ H2 }' E0 U s8 u8 m* s
=11-6=5 =11+6=17 =11 =22
9 W$ O+ w, {+ O' ^0 u! U; H% t =12-5=7 =12+5=17 =12 =246 b* A6 M2 S0 _9 I7 t; B: [
Pn+Pn’ =3,4,5……-0,1,2,3……+3,4,5……+0,1,2,3……5 M# D" I, R0 A2 f
=3,4,5……+3,4,5……=2x3,4,5……=2M=6,8,12……=6+2n
; ?: w( `8 W& ?(3)已知M-n’=Pn M+n’=Pn’ 4 i' m8 w/ X p; A2 D0 K( Y6 c
或 M-0,1,2,3……=Pn M+0,1,2,3……=Pn’
B. Z) y; a4 j1 n' Y3 Y即 在Pn和Pn’两个奇质数的正中间数M的左边n’处或0,1,2,3……处8 ~5 V( j4 Y) }8 w" U
存在着奇质数Pn M的右边n’处 存在着奇质数Pn’ 且M到Pn、Pn’处的距离相等且=n’ 例题见(2)# c b3 \" H% ^/ ?' f* P
由此 从从实例上、理论上证明了奇质数定理三的成立。
6 R2 U: q/ g% p3 P五、质数表示式的证明
+ Z1 ^0 F$ f- I1完整的质数公式 即Pn+Pn’=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n………(3)为质数表示式或Pn+Pn’=2n’+3+2n”+3=6+2n ……(2) 在式中 Pn Pn’表示质数 n=0,1,2,3……自然数集 2n’+2n’’=2n 即2n’ 2n’’为2n的公 由数 Pn=3或Pn=2
/ z) f7 e7 ~ D# r在(2)式中2n’+3 2n”+3必须为奇质数,即Pn=2n’+3 Pn’=2n’’+3' c2 l: d6 u- w( Q( p# l
第一种情况 若2n+3为奇质数 如n=0,1,2,4,5,7,8,10……时2n的第一对偶数公由数2n’ 2n’’代入(2) 式均成立,2n的第一对偶数公由数为0,0、0,2、0,4、0,8、0,10、0,14、0,16、0,20 代入(2)式得 Pn +Pn’=0+3+0+3=3+3
; e4 M; p9 ?/ _9 l% a =0+3+2+3=3+5
! A6 P0 n) C, p4 y1 S( r =0+3+4+3=3+7
) J9 V$ d \ a" y6 s5 f/ i* D) } =0+3+8+3=3+11$ N8 ?. t" S' w4 K* u7 R. H
=0+3+10+3=3+13- @3 j) B2 T' [5 O
=0+3+14+3=3+17
4 l V: f* J$ p$ x9 V2 { =0+3+16+3=3+19
& B2 ~# N' ^ M5 Q" J# u% x =0+3+20+3=3+23
- C& ~: ^ E5 i K第二种情况 若2n+3不为奇质数 如 n=3,6,9,11即2n的第一对偶数公由数2n’’ (或2n)+3不为奇质数。如2n=6,12,18,22 它们的第一对偶数公由数为0,6、0,12、0,18、0,22 " V, I" [( [3 s( b4 o
即6+3=9 12+3=15 18+3=21 22+3=25
( \$ |5 J) N! i9 G这必须启用第二对偶数公由数2,4、2,10、2,16、2,20 将以上数字代入(2)式得
# d" i6 Q6 A( w/ D1 M5 p2 pPn +Pn’=2+3+4+3=5+79 L a. h. f4 x( ?5 p' G- U! E B( z
=2+3+10+3=5+13. |5 l+ R( o/ {
=2+3+16+3=5+19; O# ^) {5 }0 i. F9 y3 G p) F) T
=2+3+20+3=5+23; b2 ^/ R" h# n- Q! m- g- ^, L A2 u
第三种情况 2n-(2,4,6……)+3不为奇质数或2n的第2,3,4……对偶数公由数中的2n’’+3不为奇质数,如n=12,16,24,27 即2n的第一二对偶数公由数2n’’(2n-2)+3不为奇质数 如2n=24,32,48,54 它们的第一二对偶数公由数为0,24、2,22、0,32、2,30、0,48、2,46、0,54、2,52即24+3=27 22+5=25 32+3=35 30+3=33 48+3=51 46+3=49 54+3=57 52+3=55则必须启用第三对偶数公由数 4,20、4,28、4,44、4,50 将以上数字代入(2)式得 Pn +Pn’=4+3+20+3=7+23
* ~. k+ j: u' | =4+3+28+3=7+31
1 j+ P' g R8 I8 ]1 q0 Y =4+3+44+3=7+47
' L; u% M6 I$ ]5 @# w5 h- @ =4+3+50+3=7+53/ i$ A! ]$ D4 V1 i4 Z
又如n=46,61,2n=92,122它们的偶数公由数如下; v. @* w8 t3 V! Z: C) T T% I
0,92.2,90.4,88.6,86.8,84.10,82.12,80.14,78.16,76。18,74.20,72.22,70。24,68.26,66.28,64.30,62。32,60.34,58.36,56.38,54.40,52.42,50.44,48.46,46.(24对)" O/ ~. \) h2 r# C) r# b) |
0,122.2,120. 4.118,6,116.8,114.10,112。12,110.14,108.16,106.18,104。20,102。22,100。24,98.26,96.28,94.30,92.32,90.34,88.36,86.38,84.40,82.42,80.44,78.46,76.48,74.50,72。52,70。54,68.56,66.58,64.60,62.(31对)
4 l( b; W8 g: f) F0 h它们的偶数公由数分别为24,31对。1 z. u& s5 ^4 u+ g7 W
2n=92的有第 9,15,18对能用 即 Pn+Pm’=16+3+76+3=19+79 ) i! e5 y& P" r& O
=28+3+64+3=31+67
+ x9 n; ]3 U# C: |# T = 34+3+58+3=37+61( \: O7 U8 o! f h1 ]
2n=122由第9,15,30对能用即Pn+Pn’=16+3+106+3=19+109
, R5 o( N, d$ O4 Q. l# G =28+3+94+3=31+97
7 F& `, Q$ K3 m: K! \, @: ^* s* l: o =58+3+64+3=61+678 d" O& ^" Z1 q& b
综述以上 质数表示式(2)式中 n为自然数集时,2n的偶数公由数2n’ 2n’’ 有一对以上使2n’+3 2n’’+3 均为奇质数 2 A" b7 I0 i" |$ \9 q E$ ^
2n的最后一对偶数公由数 使(2)式变为(Pn+Pn’)/2=M=2n’+3=2n’’+3……(4)3 K8 R/ ~/ L; }! M, _0 V6 U: }
=2n’+1+3=2n’’-1+3. k1 C- q( b6 b3 `5 K( f
=n+36 D' C8 q5 n. ^6 n' k6 U: `& P- Z
=3,4,5……
! Q, E. B# m8 ^即 Pn Pn’的2个奇质数之间的正中间数M 为大于2的自然数集 根据奇质数定理3 Pn+Pn’=2M=2x3,4,5……=6,8,10……=6+2n* Q, h6 H; y$ B% o' [6 f: `
2,质数表示式的证明 Z& K$ q6 e9 L' E0 U4 |9 r% }: j
(1)已知Pn=2n’+3
* r9 f6 u7 ^1 O" d7 [% [ Pn’=2n+6-(2n’+3)
5 _2 l( f# B& @3 X Pn’=2n-2n’+3
( G: ?8 {" y$ L4 e1 X \% u, }又已知 Pn’=2n’+3+2n’’’
! d; W3 `7 A0 S6 O3 a! ]0 V2n-2n’+3=2n’+3+2n’’’ 2n=4n’+2n’’’
/ J+ q' q7 M8 T* C. sPn=2n’+3 ……(1)
1 d5 Q; ?5 B h- ~5 T5 nPn’=2n-2n’+3……(2)
) W) `6 g) _$ [6 S( j& B8 d' G2n=4n’+2n’’’ ……(3)
) W; p7 G8 v& u& @+ _上式中 n=0,1,2,3……自然数集 2n’为2n的第一个偶数公由数 2n’’’为Pn Pn’之间的距离 Pn+Pn’=6+2n
7 E5 \* Y/ D. E, b' W$ Q* w7 N2n=0 2n’=0 Pn=0+3=3 Pn’=0-0+3=3 2n=0+0=0 2n’’’=0
9 i" S8 m4 d7 z0 K7 e+ Q2 f6 t5 d& L =2 =0 =0+3=3 =2-0+3=5 =0+2=2 =1
5 ^& j8 s# B2 X& o! s9 A& [ =4 =0 =0+3=3 =4-0+3=7 =0+4=4 =2, d1 U' Y$ ~6 z% m
=6 =2 =2+3=5 =6-2+3=7 =4+2=6 =1 V3 U& R J" ~# o- o' M3 N
=8 =0 = 0+3=3 =8-0+3-11 =0+8=8 =4
2 B1 t+ T4 ~9 e =10 =0 =0+3=3 =10-0+3=13 =0+10=10 =5
! W) k% g* F; V! L4 W/ i =112 =16 =16+3=19 =112-16+3=109 =32+90=112 =45
& ]" u/ o: Z* ]1 m+ O(2)方程组
" o3 O: z3 a/ g9 M) f$ {" B% qPn=2n’+3 ……(1)
@6 ? _6 B# J+ A$ o3 ZPn’=2n-2n’+3……(2)
) ^0 z( A) M4 Y; H) D8 \% }( O2n=4n’+2n’’’ ……(3): S4 W; K" {1 i4 n, O# a% D
① 方程组的特征或要求 n为0,1,2,3……自然数集时方程要成立4 M. o+ S3 U, |6 p
2n’+3 2n-2n’+3必须均为奇质数 2n’为2n的第一个偶数公由数 2n’可以任意选任何一对6 X% {: _! Y5 @# v& i Y
②解方程的步骤
% v& D# ^% m4 y- u1 g设2n=0,2,4,6……偶数集 根据2n的偶数公由数2n’ 2n’’ (2n=2n’+2n’’)
1 a' k7 o- o0 r, K确定2n’ 求Pn=2n’+3 Pn’=2n-2n’+3 根据2n=4n’+2n’’’求2n’’’=2n-4n’0 p* ~$ _$ k0 R4 h! t4 e
③证明方程组成立
) R/ D! n, ]* T/ x+ y) x即证明Pn=2n’+3 Pn'=2n’'+3
8 P* Q. O* `: F2 |6 e/ u! E$ I* S/ ~已知 Pn+Pn’=2n’+3+2n’’+3=6+2n
& L5 l1 V" T* j: j( o) f& T4 Y% N又已知Pn’=2n-2n’+3 2n=2n’+2n’’ 2n''=2n-2n',得2n-2n’+3=2n’'+3 ; k- T4 d" Z. Q4 z
! ~1 c- A* l- b: L$ G" B2n=4n’+2n’’’=2n’+2n’+2n’’’ 2n=2n’+2n’+2n’’’
7 }8 S) m3 G) B得 2n’’=2n’+2n’’’ Pn’=2n’’+3=2n’+2n’’’+3=2n’+3+2n’’’=Pn+2n’’’=Pn+0,2,4,6……
- F5 _5 X0 T& X$ n3 ^( @. S0 y) vPn=2n’+3
* j) w$ I: u& N; D% v0 _( _1 @Pn’=2n’+3+2n’’’
9 k" p8 G& R& D4 F 因 2n的第一个偶数是公由数2n’为0,2,4,8,10,14……除6,12,18,22,24……之外的偶数集,因6,12,18,22,24的偶数都可以分解为2,4。2,10。8,10。8,14。4,20即2n’可以避开6,12,18,22,24……
4 g4 P; d) a4 s( P即Pn=2n’+3成立
8 [* y7 }3 F' P+ i/ [+ BPn’=2n’+3+2n’’’
) I7 V5 _* A$ U) `% j/ U5 V+ q =Pn+2n’’’, T1 {" ]9 }" k/ P8 {6 @% u
=Pn+0,2,4,6……8 Y2 ^, c# @, {; {0 \9 t
已知Pn到Pn’的距离为0,2,4,6……' v: s% P. c. m5 }7 J
则Pn’=2n’+3+2n’’’也成立4 s) y3 [: {: u1 [9 _, B7 U) i. y
即Pn’=2n’’+3 也成立
5 f/ Q% C& ]# S+ F9 p六,奇质数定理和公由数理论是证明猜想唯一的新方法- y9 [ H2 `8 [- v8 T7 N% S
1,以上证明是根据质数的特征及其规律为理论依据 即(1)质数除2外都是奇数2 `# l9 c* ~( ~" o) Q( S- Z
(2),由于是奇数,它们之间的差为偶数 即Pn’-Pn=2n; W1 g% Q( D3 z" F, n( W
(3),它们的分布是不规则的
- U/ t d5 ]* F# @$ N由上述三个特征得到三个定理(见注2)
$ p3 z; v0 `' ~; g% I! t即奇质数之间的共同规律
( G; w r: t( r! w8 h, p$ `, W2,以上证明涉及到五个问题
* n9 x# M' z6 }1 H7 H ① 公由数理论。注1已经说的很清楚,是大家可以接受的数学公理,无需证明和检验2 s# [- h, }9 |4 f! K3 h7 S
② 最后一对偶数公由数也是存在的,大家也可以公认,无需证明' I; _; `, E y% S+ z; L
③ 由最后一对公由数求得(Pn’+Pn)/2=Pn+n=M 的方法也是正确的( C! g& v& O% O, D
④ 由2n 的最后一对公由数,求得M=3,4,5,6……或M=2,3,4,5……也是正确的0 B7 ~. `) {( A- f
⑤ 通过定理三求得2M=6,8,10,12……或2M=4,6,8,10……这个方法也是正确的。# }, i# m" D, C- Y5 }, t- S: F
3,公由数是鄙人发明的新概念,新理论,正如王元所说,它是一种新型的数学模型,它与三个奇质数定理加上完整的质数表示式才能证明猜想,以上三者缺一不可,事实上没有公由数新理论,也没有质数表示式,数学界普遍认为在没有新的理论诞生之前,即使是数论专家也无法证明猜想,数学家希望催生新的理论,公由数和公和数是最基本的数学概念,犹如公因数和公倍数一样,无需证明,可视为数学公理。
& s5 V$ W, f6 ] ?: Q) `鄙人城请数学界能把公由数新理论写进教材。! a O# ?3 d. r8 |" R$ U& {
注1:为了便于证明和计算,俾人提出公由数和公和数这个新概念、新理论
; K8 m# ?8 J7 T因为因素与理由意思相近或相似 N2 y+ O" d+ _7 H
公因数与公倍数相对应,俾人将公由数与公和数相对应,前者是乘除关系,后者是加减关系。0 ^ A# B. e: P% K4 l0 e( J
公和数和公由数定义:任何一个数(自然数包括0)都可以分解为两个数的和,这两个数的和为公和数,而这两个数为它的和的公由数4 g) q2 Y, R8 V9 K7 ]2 M6 u9 E
如:1、2、3、4、0 可以分别分解为0、1,0、2,1、1,0、3,1、2,0、4,2、2,1、3,0、0,以上1、2、3、4、0为公和数,它们的公由数分别为0、1,0、2,1、1,0、3,1、2,0、4,2、2,1、3,0、0,特例0的公和数和公由数相等
' j/ \# G, {6 n+ b# ~) ?6 L这里讨论的公和数和公由数是指偶数集(包括0)
7 y0 ~( g. z8 W2 Y m& N+ C# w又如,6的公由数为0,6 1,5 2,4 3,3
: v \8 H P* \4 e! h" b+ `0和6,1和5,2和4,3和3的公和数为6
9 q7 V2 t1 k& H6 d; I因,2n’ 2n’’为偶数,只能取0,6,2,4同样,8的偶数公由数为0,8 2,6 4,4以上情况是显而易见的,不必证明,可视为数学公理,以予公认
/ e5 K. _% x; F5 L5 o0 Y7 [ 任何偶数(包括0)都有一对以上的偶数公由数/ D3 h* B" Y) W3 U N9 O
设2n’ 2n’’ 为2n的偶数公由数 则 2n=2n’+2n’’ 或 2n’=2n-2n’’ 2n’’=2n-2n’
. C9 H) i; j" B( f% N0 S: V- C2n的偶数公由数可用 2n’=0+2n’ 2n’’=2n-2n’ 来表示
, ^( S' q, n& h4 |, N- k# ^注2 在数轴上,任何两个数或奇质数Pn.Pn’到这两个数或奇质数之和的二分之一数(Pn+Pn’)/2之间的距离相等。即(Pn+Pn’)/2-Pn=Pn’-(Pn+Pn’)/2式中Pn’>Pn(定理一)。
6 v z0 t+ D- h, ]3 ~7 |下面来证明定理一:. s" [" _3 X5 N# U. F3 t
已知:Pn’-Pn=2n’ 因两个奇质数之间的距离为偶数,可用2n’表示。( \4 a0 W2 M+ N* O6 o( v0 C
则Pn’=Pn+2n’ 将Pn+2n’=Pn’代入上式得(Pn+Pn+2n’)/2-Pn=Pn+2n’-(Pn+Pn+2n’)/2 E2 O7 w7 U( K4 o' O0 ?
Pn+n’-Pn=Pn+2n’-Pn-n’ n’=n’ 定理一成立
0 D- m+ g0 t3 x8 G4 l即任意两个奇质数pn,pn’到这两个奇质数之和的二分之一数之间的距离相等,且=n’(奇质数定理一)
q0 f/ ? F* D9 q由上得:Pn+n’=Pn’-n’=M 即M=Pn+n’ 2M=Pn+n’+Pn’-n’=Pn+Pn’8 B* h6 x& | Z% W5 ~# F
M=(Pn+Pn’)/2 即M为Pn.Pn’之间的正中间数。
1 V: W/ L* T/ q4 F, J0 S由上得到第二个定理:在数轴上,Pn’与Pn之差的二分之一为n’(即Pn’-Pn=2n’)
4 }5 |& @" T$ ?5 f& M' Q则Pn’.Pn之间一定存在一个正中间数M。则M-Pn=Pn’-M=n’.
3 x( A2 k! J& G9 m- X* n+ r即任何两个奇质数pn,pn’之间一定存在一个正中间数M,且M=pn+n’=pn’-n’(奇质数定理二). [, |& J: K' v" ]8 z9 _
得Pn’+Pn=2M. M=Pn+n’5 E$ }8 J7 ~9 m c" B; k; y
例 + }3 x6 u8 X Z8 [% p
pn 3 3 5 5 59 611 w" t7 y/ U: V
1 e( U2 E; v8 n Z9 D/ GPn’ 3 5 5 7 67 67
: ]6 {6 O: s) K3 o/ z- c/ z2n’ 0 2 0 2 8 6
+ v% z' y; p9 v; H. J, I7 @n’ 0 1 0 1 4 3% i0 U0 v/ x8 o" o5 y
M(Pn+n’)(pn’-n’) 3 4 5 6 63 640 Q+ T+ P* X* J6 m9 o% O
2M(Pn+Pn’) 6 8 10 12 126 1286 I' R7 S7 q! w, b0 i
由上得 Pn=M-n’ Pn’=M+n’ 由此得到第三个定理(即定理二的逆定理)' [3 }7 h, X7 f+ w
即已知M为任何两个奇质数之间的正中间数,则在M 的左边或者右边一定存在一对奇质数 pn pn’且 pn=M-n’% y" Q- }8 @6 L; T! `0 z
Pn’=M+n’ 得 pn+pn’=2M
$ a" ]2 d8 |! H6 `. `* s% X5 ?: |M(Pn+n’)(pn’-n’) 3 4 5 6 63 64
2 G( ?+ O+ ~" W( \- N% u2M(Pn+Pn’) 6 8 10 12 126 128
( J; n. @2 d: j) c# d2n’ 0 2 0 2 8 6( k& H+ l& b+ E; k5 y
n’ 0 1 0 1 4 3
+ J7 ]5 U6 R; L, n! o5 E; [4 hPn 3 3 5 5 59 619 q0 [; m; |+ H" I3 @) T6 h
Pn’ 3 5 5 7 67 67
: g$ w+ A2 m6 P# x7 b
( u: H. ]% F- z3 H7 f0 F, `1 B注3:在(3)*式 Pn*+Pn*+1=2n’+Pn+2n”+Pn=2Pn+2n式中 / t4 n, U5 D% e. F
若 Pn=2 代入得 Pn*+Pn*+1=2n’+2+2n”+2=4+2n 或Pn+Pn’=2n’+2+2n”+2=4+2n……(2)’
1 k5 [4 \7 _/ @, f4 d式中 2n=2n’+2n’’ 即 2n’ 2n’’为2n的奇数公由数 (这里0既是偶数,又是奇数)* U# B' y5 U' Y( E
例 当n=0,1,2,3……自然数集时 代入上式得 2+2=0+2+0+2=4+0
; o; X! P" r. H6 L! D/ W( E( m! o2 d 3+3=1+2+1+2=4+2
- U P# w! ^7 Q f! q3 K 3+5=1+2+3+2=4+4
6 _7 v- h7 ~7 x. g! H' J0 k" L 5+5=3+2+3+2=4+6
" [- Y% o$ y& j M9 v2 [2 V- u5+7=3+2+5+2=4+8! T" A; B/ Y/ J6 |0 m: y
7+7=5+2+5+2=4+10
: E9 D6 O! q5 s: j7 o$ Y0 q# `" P59+67=57+2+65+2=4+122
' N8 Z0 b0 t2 T% t3 L61+67=59+2+65+2=4+124& J1 m: l2 p% [: e; W$ |5 o
…………………………
0 C" K# H" j1 I& ?4 r在(2)’式中,设 2n’ 2n’’为2n的最后一对奇数公由数
8 C! L. Q: z2 F: o! l; U当n=0,1,2,3,4,5……61,62……∞/2自然数集时2n的最后一对奇数公由数为0、0。
2 X3 |2 Z' b1 x' u* M* p; e1、1,1、3,3、3,3、5,5、5……61、61,61、63,……∞/2、∞/2。
/ |2 s6 Q' \! r' k" o; v2 ]若n为奇数时 2n’=2n’’=n, I. p+ @8 B1 E: t9 O! L8 n: e, v
若n为偶数时 2n’+1=2n’’-1=n 代入(2)’式 再根据奇质数定理 得 (Pn+Pn’)/2=2n’+2=2n’+1+2=2+n=M
& H* v1 k C2 z0 i- z4 mM=2+(0,1,1+1,3,3+1,5,5+1……61,61+1……∞/2): w7 Y0 l$ E- d
=2+(0,1,2,3,4,5,6……61,62……∞/2)- D8 M2 c# Z6 _" z! ?' ^
=2+n=2,3,4,5,6,7,8……63,64……∞/2
& K! t4 w# m7 A1 J: O0 b. N再根据奇质数定理3,得Pn+Pn’=2M=2x(2,3,4,5,6,7,8……63,64……∞/2)=4,6,8,10……∞=4+2n或Pn*+Pn*+1=4+2n" ~4 v, G8 F3 Q# F
即大于2的偶数都可以表示成两个奇质数之和。
. M& m) @* v5 L, ^) B% O. w5 W$ g笔者 蔡正祥+ L3 F9 s2 Z7 Z, d' K: R
2011-8-6
( y7 m6 e3 S' T% M( U5 P通地址:江苏省宜兴市宜城镇环科园丝绸花园51幢306室
* i. _: m8 [0 i8 ?5 t) p( D邮政编码:214206 电话:0510-87062749 18921346656 15370276856* b/ O" Q7 R. n9 c. m: r! x4 `
籍贯:江苏 宜兴 工作单位:宜兴市张渚镇政府
( M2 u! y7 B% j A" D4 `6 x; h Z, j- l' u: F8 J3 A$ _
9 D* R# A o( i2 S. z* T; `0 E5 y: [4 `
|
zan
|