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运用素数公式证明哥德巴赫猜想
# \ U' X6 Y, Y" X; X: w) J
) w4 X" N0 e' m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/ ?; N) e6 U; n* Y9 U8 z- N" F
公式,然后根据素数公式的表征证明哥德巴赫猜想的成立。
8 g9 a' v6 s5 g' v; _) w一、 素数公式
0 e9 c w* @" r; }1 a0 P$ \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。' _! F8 W: |: g2 c+ ^
∵2A+1是奇合数,∴2A+1= (2n1+1)(2n2+1),
3 G C+ ?) s1 e2 l又∵F=2n+1是奇素数,∴2n+1≠(2n1+1)(2n2+1),
( W& Y+ L* |7 k; ?3 X推出n≠2n1n2+ n1+n2,即当n≠2n1n2+ n1+n2时,3 C4 z% l* R3 Q V6 a: Y
F=2n+1是素数。- T& N4 D) M# R/ W' h( D( A i
根据以上论证,可以推导出素数公式:
" w6 \9 a) G. A# f. z/ a- [0 j2 DF=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}
; X0 O! y' g7 R7 E5 k二、 求证哥德巴赫猜想
6 ^6 ?- h; K3 q- @ j5 b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 j; @2 K0 o. _; M- j4 a<一>当A- ≠2n1n2+ n1+n2时,根据素数公式:
/ \) e& q* a5 g/ ?F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,
/ \9 y! H& @7 M, j6 R可知:2(A- )+1是素数,即2A-f是素数。5 R8 t s" b* h
∵f 与2A-f都是素数,∴偶数2A可表为两个素数和的形式。
! v8 Q6 z+ ~7 i* ~<二>当A- =2n1n2+ n1+n2时,
( [; I* k6 T8 _% l: I6 k0 z" B* O5 y∵A= 2n1n2+ n1+n2 + ,∴2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f,
. |' b5 D6 z" C, j/ U q; R5 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。. }* J1 q# t5 F5 D" Z( f/ i& S
又∵当A- =2n1n2+ n1+n2时,! l, H5 A2 W. G1 s; Z: g
2A= 2(2n1n2+ n1+n2)+1+f
# u% `. c! Z5 t) i- } = 2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+(f-2a)" X8 i& N! l# H2 f; U S
=2(2n1n2+ n1+n2+a)+1+P.
$ d# V; u6 g7 ?( D∵2a是一个不等于0的小偶数,∴a>0.即可知
5 [% g% t1 o A% l" \4 Q* G* l2n1n2+ n1+n2+a≠2n1n2+ n1+n2。根据素数公式:( [5 U1 `7 J% Z- {/ H% ]
F=2n+1,{ n≠2n1n2+ n1+n2。 n,n1,n2∈N+}的定义,1 ?4 s$ W5 @) r3 F1 p
可知2(2n1n2+ n1+n2+a)+1是素数,又∵P也是素数,
: g3 I$ O6 l$ P3 [/ y8 r: W∴当A- =2n1n2+ n1+n2时,偶数2A可以也表为两个素数和的形式。
& x1 |+ _) _; a& _! W, ?7 Q三、 综上所述:∵2A=f +(2A-f)= f+2(A- )+13 [7 ^8 u( R }9 a( Q6 q
∴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。4 q$ @* j- \6 `% I
) [2 d3 _3 `9 W% j$ K V) i 广西岑溪市地方税务局
M/ K7 [5 q+ v' _: r5 n* Y4 R 封相如6 X; m6 h1 U9 A# f
2012年4月7日星期! W# b( O, M$ t# {
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