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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
A4 H( `# f# W$ p- B9 I H5 K2 e& w0 \3 b4 E) B/ _9 N6 ]9 A, T! Q
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5 A" y% ^1 B# P
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。* o2 i4 {6 s) }' I1 U- M
一、 素数公式) w/ K, l. ?( l# s
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。6 I7 v+ w& w4 t! `! r& \ i
∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
6 y+ Z6 L: v- c* W L. R1 j又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
3 H+ P2 B7 g0 P' M: v6 N推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,3 Y. V" Q4 e p
F=2n+1是素数。
9 H6 f- W$ d p$ \; w" E1 K$ b) x根据以上论证,可以推导出素数公式:( c# W8 a3 L. d
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}' P/ _! a$ L" u w2 h, s4 q8 {
二、 求证哥德巴赫猜想
; u/ F5 W. o s1 J( ]! f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,∴
( ?3 p- I8 k1 D: u5 {% n* c<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
9 P X( F! T6 k4 W! Q+ \F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,/ W5 t% `$ R8 c1 z6 t1 q
可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。
$ n, b! B# Z, T7 E- o∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。 v: @ }: H$ z" y7 F' J" }
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,
6 b8 e2 N8 s1 S" C! j∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,
4 Y1 j2 w( j. [7 f+ P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。
2 Z. U6 r: E8 U, M& Z又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,1 j) T7 q( j* a% m
2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f
0 d' `( b& R/ ?# j* K= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)
& V5 ?7 E# J: R8 F' f7 u. t. u=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
7 v9 c. i" Y2 c' @5 ]∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知2 _1 m( `& c# ?" Q0 t1 G5 ]: J ~
2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:) C' M- c+ I" r' g! a0 c+ i
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,* y; `2 Q& E3 P9 o
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,$ Q* g. _ m7 Q: g; K
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。
) J* O/ L& e- S8 k1 p1 L# m0 V( g三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1" o! f2 b6 A C% o: s) v r' f
∴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 |
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