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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
( R2 u+ o, h2 G, k! R
" Y# G# W' u/ r9 X# V3 E" O5 g1 Z. z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/ ^6 j# W. {9 \+ ~/ {4 S. L* I$ }/ D
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。9 a" M B' ]0 `0 P( r" c
一、 素数公式' l5 `( u; y) ?
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。
+ l9 x p2 u5 O∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
4 j5 ~ W9 ]; E( w$ U又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
1 b9 ~9 H, U' R" x' u推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
: A$ z* n3 V; l/ [; ?" g" bF=2n+1是素数。0 X% d% i5 I# s, P* j
根据以上论证,可以推导出素数公式:: S$ f+ v0 f8 o2 k7 `$ h! A
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}
8 F7 n- i& I9 X! |二、 求证哥德巴赫猜想
8 q2 `) _* m) a) w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,∴* }0 M* K: ^8 r+ z
<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
, X# p# _$ ~$ v: A+ N6 rF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
( c+ a, g5 [: _# G# B可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。
- X a, z1 u! b5 Q, M; z, V∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。$ M# R" w& T: q. k. `$ n
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,6 f) G! W. K; f: B! s/ }
∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,# J. v: _. Y& R# F1 r
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。3 Z, ~# ?. k/ @5 G, w/ ]
又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,
6 Z9 k4 I- Y$ M- b2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f, x; ]! V+ Y! f% m6 v
= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)2 r% V% K4 }7 g
=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
" _" X4 w9 }1 z' p& A/ ^∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知2 a, b: t; Q# x3 e4 H2 X; b
2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:% @/ d" S# q. D' Q% g
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
6 L. ^ I; r; c; L- o可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,2 h2 H$ ^8 a& E- L) P/ V; g2 X
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。8 V* z# A! g# {. _4 p
三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1
% u* V' P# W5 v9 m$ s3 X; J/ ^∴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。
1 y" a6 U* N5 J. G5 z7 S ! T e5 \4 y5 ?, a: D* j* m
广西岑溪市地方税务局
1 q! k) W r' \( T 封相如
, U0 E: H- _9 H1 N 2012年4月7日星期
0 f* M7 i% x6 I, G& Q" x |
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