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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
G% T0 W& s6 B1 ?, w7 v0 S- W% @; b1 Z K) N( G. ~/ i
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
8 p/ I1 ^( j7 q" J公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。! l" m% }# a1 x; o K' U0 P
一、 素数公式+ X. I0 J6 j! h6 F, M
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。
H" X- x( U( {* M) A( S∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
( Y6 w- e# e' T' K4 M% Y8 p) F又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
1 a, N- ~3 w9 ~. C8 A; q( Y推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
6 j0 k$ I1 J- P9 q* ]" d9 `F=2n+1是素数。
3 y' B. q5 [* j* z ~9 V6 z( z根据以上论证,可以推导出素数公式:
4 s; v, z @# W/ h$ W' pF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}( g3 Q9 a0 W8 x) V1 M* A
二、 求证哥德巴赫猜想' o. d8 [* ?! N9 u
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 U2 M: r" H9 ~" l; S
<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:; O* T# J( R! H8 ^( s7 F
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,# K( [5 }% S4 y# T' \( N
可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。
/ m7 V, A2 r) s∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。- @4 A& y9 S! B
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,% p" M5 ]9 [5 D$ Z+ o6 k9 \- B
∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,; y; }- t5 @2 X/ g" W
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。
: S: F& T/ G' @7 P9 l0 [9 U0 B2 W1 L又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,
1 O) h+ [; ^: p2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f3 X4 g) e' K& q5 Q
= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)
7 Y9 {* f9 m# ~% A* P# ~ =2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
6 q9 l6 b; j* x1 W, t8 Q∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知/ ]! }/ H. C8 E3 L$ Z
2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:
, Z8 b9 W" ~) R+ pF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,4 f/ ?& }0 {3 f/ ?
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,! J3 V: f3 Q! a! [& ~- Q
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。
+ l7 c6 a4 w5 N1 W" [三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+10 Y$ m) b( V+ x& S. _6 ?$ a
∴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。0 |4 F7 ]- W0 O
1 x2 u2 V# x# z# `! G/ n) {
广西岑溪市地方税务局- K, o& m0 a) Y V
封相如3 |8 B* d0 Y. G3 E! E' ?
2012年4月7日星期2 j* @" F* z$ l t; @
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