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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
* [9 g' }% i6 Y" X; T* G. B9 u4 d$ L% U3 c( 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, `% q+ L1 f! {, c/ q
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。$ f6 c6 S" \0 K0 f/ T6 Q8 ]% C
一、 素数公式
' s, c( k. ?& K8 N7 }# H! M4 O* n, V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。
" y0 R& B' W3 y; W∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),- T. y/ ^. S1 C9 w1 r8 \
又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
3 c8 G0 e: m2 I; ?2 M! \: D: M7 ]推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
2 G- U6 @2 ^/ M: }F=2n+1是素数。
) K0 H: m0 G* [% k: Q' i根据以上论证,可以推导出素数公式:1 n- N: I9 J( K- g+ [. Z! M
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}
4 j! b$ }2 V8 D8 ?二、 求证哥德巴赫猜想
! S. C; _# I$ J) m8 y2 L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,∴
% B) p0 S$ B# O e* j3 c<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
" I9 t7 @: U" [0 ^9 z0 f) x: n2 ?F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
) J: c) O$ [9 q$ x6 G# l q9 R可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。, N+ ~0 _7 L7 [( h( k' E9 e @
∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。. ]; `& Z: I0 d5 g! P# j* m/ Q
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,7 \+ e7 T4 S+ g! U, z2 ^
∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,+ u5 W) ?, e, h9 c3 j+ b8 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。
9 d( W R5 ?! p# z# f; z6 d# V又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,+ R( q6 R8 E& y O* N
2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f
" \9 g4 N8 d* O3 c) m6 C = 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a); Z* N& a' L4 }4 ~0 \8 T" r! P
=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.7 Q7 ~1 }+ }8 S9 m4 o' `
∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知
5 @8 {: c9 R. O9 m, l# `2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:
9 n1 L0 X9 }& l) P- ~F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,5 s! K: r6 ]3 ~6 K4 C8 c n
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,- }! K" s$ p1 a
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。: X6 l5 m7 v/ V
三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1
$ F9 L# \" i9 Q# J# `4 F2 U∴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。
9 E! w& j7 r( p" |+ ]1 B
5 o& s$ D/ d, B, A/ p& J4 q3 f3 { 广西岑溪市地方税务局
8 G5 E: v, Q" R- z, I8 b 封相如
# o) y. r" P+ p Y5 f8 [ 2012年4月7日星期# A+ P- H2 U4 j) E, [9 w/ ]4 V
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