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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
, `5 j0 v% |/ C; I$ I# x/ J3 C& D4 g% I( ?% g0 r# `6 n* o
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
( q! K) ?: w4 w% V; o公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。
! b, b+ h. M$ i# Z4 ]6 p0 ?1 P一、 素数公式
# |" T) W1 K. k! q* |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。
' E! D* I5 Q; [3 S, t! S6 z∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
; ?' K4 Y* M4 R) k! u又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),' {- @! z3 _% E+ P! z H @
推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
9 M( G* b4 i( G$ S# ]+ t8 M/ ~4 fF=2n+1是素数。
1 D$ [$ T: `+ R根据以上论证,可以推导出素数公式:2 T: d9 s9 n9 m+ l* m9 d0 X
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}3 } f/ Q; i) q
二、 求证哥德巴赫猜想
" | O9 U6 z7 d$ K/ {9 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,∴
/ C2 `& d5 l; h* G( C<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
+ ?/ L* f( M% A$ J/ EF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,5 Z" E) k# e$ e6 Y5 d
可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。
" b- k* j: E2 S: B0 B# B# {+ Y+ p∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。
- F4 E& U9 R1 x" X- y<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,+ j0 z4 G' G% o% z* g+ _) B
∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,$ e# s i/ x" Y0 p" i: y3 Y
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。" l5 L2 N3 T7 J1 W0 Z0 r/ ^5 c+ F
又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,' x2 d0 M3 f% n6 g/ b% T
2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f
4 d7 B0 D5 C+ t# z = 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)
4 _' O8 ]% w! I. ]! e- ? =2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
: p( z& w4 [& k5 j1 H5 W% N∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知
& U0 F- G2 J9 U# R5 ^2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:1 Z; L6 t- H( A- y$ Z
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
0 @, t2 G" D) S* T. F. R8 L, R可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,1 y& X, ^" Y& f- y
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。0 A9 z+ ~3 f+ x5 D
三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1
f( X+ _! q1 u! w1 b5 l∴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。
" D. v' ~0 a2 p' k& } H 2 x* }2 c0 Z) r- }$ A, @- P
广西岑溪市地方税务局
1 U5 V1 ?' r/ ]6 j3 `* Q/ } 封相如
5 Y+ S p( g6 J% b 2012年4月7日星期% K; x L4 I8 ] i5 X
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