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签到天数: 17 天 [LV.4]偶尔看看III
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运用素数公式证明哥德巴赫猜想0 T# k& H1 q/ B4 l! `
* {# m% L% ~) S; {! \) e3 y/ {* D7 t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 r& a4 M4 I# s公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。/ F3 h k1 R/ ~8 N* W
一、 素数公式$ h* |! T$ a5 B: ?& t
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 |; G9 [& m# h* N; G; J5 ^
∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
! j$ B# _# Z2 [又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
+ p1 v |; B1 o4 w b, P推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
" \( q8 r! a( rF=2n+1是素数。
/ Z' g5 v- r# m f根据以上论证,可以推导出素数公式:0 @1 ?) c. S6 G" i9 u5 t
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}) C" L# s9 R% W( b6 [: i4 }
二、 求证哥德巴赫猜想" k9 C1 `8 ^% x$ x9 l2 ^7 X9 s
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,∴
2 `4 L! d. M% K# L<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:* F' L6 ~1 H7 R5 B* j J
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,9 B7 U# h3 B5 [& U& p: ^
可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。& v' }2 N d# ^+ M' H( u7 ?
∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。5 R& e; c1 W0 x' ~
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,
0 T( Z, A9 T, P∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,
) p. v# X0 N4 M% @5 Q7 _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。
& m8 ?5 _# l2 f( B' `又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,
9 P: @% B% x. u' u' [; E- E m1 {2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f
2 V( q1 I( R0 v; \8 S2 O0 y2 K7 v7 Y= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)
6 d5 J3 z1 k9 m5 ~& ?; R1 {=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
8 j( c- f/ y/ J1 L2 j, V+ x∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知# v6 K0 w! n# d( d( [; b
2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:
. E) {: B' c# A+ aF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
- E5 h ^8 H( L8 `$ B1 n可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,
( j/ a9 `5 \( u4 O" D. s+ n' V1 l∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。# N/ E( T Y6 _$ q8 O
三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1" c0 o' i" f0 b7 R& r
∴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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