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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
+ x% |& v2 T1 X1 Z4 }( X/ ]: V8 }& f8 _
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 X1 Z; y# m1 i9 d' |3 D% T
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。5 g4 u& z3 A8 ?- ^+ v$ e3 z# L
一、 素数公式
! P1 c# u. f9 @4 j/ O2 W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。# u' s5 |# m% H9 _( k
∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
% m& v8 w5 S( |) }2 Q; @1 H又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
# P8 Q2 q0 `) b( G0 v推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,
2 _% w. e4 D7 j t$ C; EF=2n+1是素数。
9 n2 ^7 [: D( u根据以上论证,可以推导出素数公式:
/ Z$ m8 b8 {% c* `# B9 ~. K8 h7 YF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}3 T+ _1 B5 O! K) P8 E7 K1 P
二、 求证哥德巴赫猜想
4 e# P" Y V% o6 ]( {& @ Y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 x V* w6 h& j @% ]
<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
- |9 L' d3 k* s1 L; n; FF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,9 }% } D6 \0 ]
可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。! A3 t6 M9 n& N4 o: x& D
∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。5 P- }, ?* i) A
<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,
, a' `7 I9 a0 I, j∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,
0 L2 |% Y6 F* L- P- ]' t% i) 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。
7 @+ V1 i0 o. E: ~3 [又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,
7 m% v- A' K; A/ \2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f$ j( q& \ a" g; N# [1 q4 ]& s( @
= 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)6 \9 f( C9 k3 w9 p: ?, K9 N% }
=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
: a- L7 O, X# }; o* b∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知1 C- o$ _/ r( Z9 _3 t v2 u, v
2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:9 k; R/ B5 _' M2 ~6 j
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,3 P0 Y% r' c( f7 B: e
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,' d) t9 w% Z, P2 C: T1 Q
∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。+ k, | y; J h
三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+1: e/ p6 d1 P( u3 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。$ I% `, Q3 f/ I
2 w7 a) }# J# L5 @" Z0 Q 广西岑溪市地方税务局
& |, P% I9 F: I4 k; W" D 封相如
0 l( ?& m4 h6 @; G& g, t( E) t 2012年4月7日星期8 q9 ` l" O# j' o
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