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哥德巴赫猜想+ B% M& \ ~0 I
筛选方法证明命题:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
: B$ b1 E- w, @8 B2 K
! f0 p, S: F0 O% P. w' u把任何一个大于4的偶数c表示为两个奇数(a,b)之和(a+b=c)
& h" c5 t7 t. w" v6 g5 C因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/48 ?& _) g) n$ e
任何一个大于4的偶数c, 把a+b中有3,5,7,11…素因子的合数删去,剩下的组数(a,b)就是两个素数。" n, H7 I* ?; q; H+ G) X3 ]- C& }
A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),$ M; }, z# J/ o% t' B: `/ \ S. v7 t
a含有5的合数个数为(c-4)/(4*5),因为含有3的合数已经删去,因为含有3含有5的合数个数为(c-4)/(4*5*3)( ]4 j* T& @! s1 k/ `7 t% P
所以a含有5的合数且不含3的合数有(c-4)/(4*5)-(c-4)/(4*5*3)=(c-4)(3-1)/(4*5*3),2 a# t- v p! i: T3 [4 M! k: e
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),3 ?4 r% [3 q7 s4 m8 F
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
! N1 K* `, R9 c, o2 ~& c& za含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),5 l9 y5 W) h% M& H/ c
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),! g3 _' U8 O+ M+ @( c
a含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)/(4*7)-((c-4))/(4*7*3)-((c-4)/(4*7*5)-(c-4)/(4*7*5*3))=(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)! `9 K" O ]& z9 i9 [
以此类推a含有11不含有7.5.3的合数个数为 (c-4)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*11*7*5*3);' T* A$ e; _: G8 u5 w7 {9 v
a含有13不含有11.7.5.3的合数个数为 (c-4)(11-1)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*13*11*7*5*3)# n- [( {) |3 u0 X* F2 P
……
" n% D: v4 A" @, i' |……
~; g, q" o$ y4 @9 \同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
' x. G% T8 E! r* o% ~$ s6 P; Jb含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
- u5 I3 z4 y3 V& ^7 l. gb含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)
: G9 _5 _" G1 {8 ?" vb含有11不含有7.5.3的合数个数为 (c-4)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*11*7*5*3);5 O% A( o: ^) Z1 H) t) V
b含有13不含有11.7.5.3的合数个数为 (c-4)(11-1)(7-1)(5-1)(3-1)/(4*13*11*7*5*3)( @& O2 |& M2 E1 g
……0 r) o2 g/ l- `0 z9 l& C
……7 p( {, Q9 l! Z; z/ C
分解质因数c2 M6 L0 N3 F- G) N0 @
设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P& g6 f( K( J* n' c' h% f# ~
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P), m; s* x3 q' x8 F! @6 J% H/ ~
如果3不是偶数c的质因数,(a,b)含有3的倍数组数为(c-4)/(4*3)*2;! |9 @/ q) a6 G: H
如果5不是偶数c的质因数,(a,b)含有5且不含有3的倍数组数为(c-4)(3-1)/(4*5*3)*2;
$ d# z) M+ W! a, W4 m 如果7不是偶数c的质因数,(a,b)含有7且不含有5.3的倍数组数为(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)*2;$ J' y2 m) V+ s
……- ~% T; e+ n. K, d4 ?
……+ K& G$ r: b Q
如果3是偶数c的质因数,a和b同时都含有3,所以(a,b)含有3的倍数组数为(c-4)/(4*3)*1;, k+ Q" A% c i4 J
同理,如果5是偶数c的质因数,(a,b)含有5且不含有3的倍数组数为(c-4)(3-1)/(4*5*3)*1;
* Z, `, O+ r/ \/ G4 O" ~5 D 如果7是偶数c的质因数,(a,b)含有7且不含有5.3的倍数组数为(c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)*1;
5 Q4 |2 O3 ^% P* }) U$ S ……- Q8 B5 E0 T2 N) J
……
! p+ E5 y6 z% T( K" @/ X& v8 {4 H* G1 }( I7 E& n
, f: Z0 Z. S# o3 d
例如偶数20,把(a,b)含有3.5.7…的合数组数删去,剩下的组数就是两个素数之和组数。' S7 `% k# O; E2 O
根据素数定理,把根号c之前的素数倍数删去,剩下的数就是素数。
# }% q( \) M! K* J, X& u. `' D因为√20≈4.47,所以把4之前的素数倍数删去,剩下的组数就是素数组
. u$ O: I+ \1 u0 \/ A- `/ J) |偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4
" }) g6 g V& r* H9 J' _3+17=20
) i7 N1 W! c s1 k5+15=20
0 o% F1 t& Z3 M) ^7+13=202 Y, I. e0 k, X$ H3 u( \) N
9+11=20; ~: U$ q3 W) a: E
把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)
* _% @1 W, G, D# U: v剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
+ Q4 Z6 G' j- t+ H0 t! d偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33& [+ C5 K. S6 |- a' U5 {1 l1 P/ H
例如偶数40,因为开平方根√40≈6.32,所以把6之前的素数倍数删去,剩下的组数就是素数组- c0 [. s* c5 y" q0 n9 b7 B
偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9
: ?; J0 m. o* M8 `8 r8 t3+37=40# p* I% K' `! S1 y7 A( n" F
5+35=40
" s5 J3 z6 X5 l y& B/ w7+33=40; L/ P+ o S; t, Y2 t- V
9+31=40, u y! U3 a+ E
11+29=406 Z- d' {% U! n
13+27=40
/ t- Z# s* l6 @! Z5 ~) N3 D15+25=40
`4 t4 U, H( H% G, Y0 x' o17+23=40& ~! ^; q B3 p4 a' F" b! p. b
19+21=40
- l k+ ^( n4 ~, g) p: r/ g, s把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
9 q: |& z$ F5 |# S(13+27)(15+25)(19+21)
, ~1 A, ? f& ]把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35) Z1 O( a1 u& _5 s# ^* M t$ W( \
剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)7 A* }! r5 I% i) i$ t
偶数40的素数组为(40-4)/4-(40-4)/(4*3)*2-(40-4)*(3-1)/(4*5*3)*1≈1.8! r! Q9 ~) I% C) D2 G
当偶数组数 (c-4)/4不能整除素数3.5.7.11……时,每除去一个含p的合数,都会有一定的误差,每一个含p的合数误差为±1。
8 v2 f0 k9 {$ z% j
0 w) N* f3 ~$ [# y4 f3 K% C, D偶数c分两种情况:
6 l% P4 u1 t' s+ p( l. @: C$ X3 I第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
0 L5 C0 U9 a( @, i5 }; J 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)2 T! s! V$ G4 R% F
第二种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)不含有3.5.7……* `5 }# L+ o/ h9 |+ `; b4 ^7 ?
偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*26 N9 y( D! R3 q R8 O" s+ ^
因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:+ J9 ]5 d, G: _) _7 F
(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2
" P' y2 O3 q+ a) b" {) [同理:同一个偶数c含有p的素数组数大于不含有p的素数组数% h8 w& s$ f8 K- [3 V0 G3 g
2 J3 K1 R8 a; \) S: O+ O% G设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.. Y* l& p+ H$ C5 x7 C$ j
偶数c的素数组数为:
- R! n2 ^, @0 L; ~$ H(c-4)/4-((c-4))/(4*3)*2-((c-4)(3-1))/(4*5*3)*2-((c-4)(5-1)(3-1))/(4*7*5*3)*2-((c-4)(7-1)(5-1)(3-1))/(4*11*7*5*3)*2……((c-4)(p-1)…(7-1)(5-1)(3-1))/(4*p*…*11*7*5*3)*2
! }7 k8 X) X: S=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p, O: ]' ?6 [, L0 X
因为偶数组数 (c-4)/4不能整除素数3.5.7.11……时,每除去一个含p的合数,都会有一定的误差,每一个含p的合数误差为±1。& ~* _- z0 b: |( H7 |. E7 I
(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
' ~1 Y$ C7 ^2 u=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p' w8 D3 e n" z! C, f/ o5 K, [
因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
( V0 ~0 O7 B7 y+ S# a+ ?3 o m所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
& a% C& w1 x; V# g4 w) Y4 x=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p- ~% a' _- q. [1 I; Z) L- b
=(c-4)/4*(3-2)/p: U) X1 W8 f, }- u
=(c-4)/4p
- ~; _# h4 t' z4 J) l1 e因为p是√c前最大的质因数,% x/ G$ J% y( w/ J
所以当p≥24时,
, M; b6 x) t( i, e偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1# K( I0 g$ s* v( f* u# m
(6-2)/4=1! a8 z: x3 r9 |: j8 v1 A
(8-4)/4=2
- _# K* Z6 r; i(10-2)/4=21 w* ]8 w0 u4 O/ Y9 \ e
(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.332 J- w7 G/ L" u0 o* M: e
(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1
. S% i0 Z% g! @2 a5 x) W) x% T(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=12 B: b8 z; x4 ^
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66% V+ v% {# `" G8 |
(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33/ f# O. K* ?8 e2 U: t
(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66
0 ~! W% m; D3 u8 Y- q* s0 @5 a( i得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
0 h2 Y- Q5 @% {0 A3 u1 f! W
$ E! A( ~: F7 U6 q1 ~
$ u q. M9 Q% n6 Z' e( z! a3 T9 M/ v$ e8 b! k
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zan
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