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哥德巴赫猜想
# C$ s+ ]0 t4 W3 O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- K ^( b0 p$ Z$ j8 R* J
# g# ~$ z2 ?& V0 [
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)3 d4 U8 r) s; S3 ^
因为1不是素数,所以设偶数c的组数为(c-4)/4
/ j( J% n4 V5 y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。
: z) w+ o( {( [A含有3的合数个数为(c-4)/(4*3),* Q3 [5 a( e# S
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)/ R, ]( @0 h# F9 u* G
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),6 f( {7 u2 Q! h4 c
a含有7的合数个数为(c-4)/(4*7),3 e# ^- m4 b9 x% X
a含有7含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*3),
. k% @' C" n7 D0 p+ la含有7含有5的合数个数为 (c-4)/(4*7*5),7 F/ D* J' ?- g ?! W" l- `( z" i
a含有7含有5含有3的合数个数为 (c-4)/(4*7*5*3),
8 I0 q3 ^7 W! P. B% P U8 Ea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)$ N5 ~* S& A# A/ W2 L) T
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);- l' o+ m- @0 I+ D. a
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)
: M* i5 A& |$ s/ C& C2 Q1 O* U……- t6 ]5 T. B8 S/ u6 _$ S$ ]
……
3 p9 }& y, k# P; x1 z同理b含有3的合数个数为(c-4)/(4*3)
6 ^5 H" D. v g' _) ~b含有5且不含3的合数有(c-4)(3-1)/(4*5*3)
* C* i+ s) n5 {( ^b含有7不含有5.3的合数个数为 (c-4)(5-1)(3-1)/(4*7*5*3)! b0 d3 l2 D8 x/ r! [* _$ L
b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);( ~; z, v/ G* T$ j0 N5 R
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)
+ ~2 t i9 q3 Z% P% u) [3 B9 C……3 {* |$ J( ~* z' J. o" m% G2 p: y* ]
……
7 U8 o5 m) v3 [* ^) h+ k) ~" h分解质因数c7 j/ @; U9 e0 `. o2 F# F2 G
设最大的质数为P,则所有的质数序列为:P1,P2,P3……P9 u2 Z, b9 U/ z; q0 c$ n
设偶数c=(1× P 2× P 3× P 4×……* P)2 ^& M, M0 q. e+ U9 l1 [
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;
- Z# v2 P) P" t7 L5 n$ C- G 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;
' @' b# L1 c! L! ^: C" U; k 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;
, g U A, A6 E) N ……
8 z2 t( B+ I! f# A6 M. }$ W5 Q ……9 n0 @# y: ^1 h" }3 j# l) g- c8 D
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;
* D# j ]1 Z" I( Y/ N; T+ x/ X 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;; U0 a- u& }+ h( h. j9 J" S
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;6 f* O( B; t$ {) E/ w$ k+ Z
……
6 `% Y7 L8 E% M ……1 B: L1 a: B8 ?4 S! R1 \
) h6 T' i2 {7 j7 h5 ~3 N, ?
/ x1 B" h$ M- s3 k" 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。* F$ p& A _2 M
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。$ B8 W/ G, q7 N( |- j( J
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
) [- W+ ~6 [+ \3 M) r+ X9 X偶数20,a+b的组数有:(20-4)/4=4" F5 V2 T. S, e( S% a7 }
3+17=20
0 Y$ p1 F! I2 B o" c4 B1 `5+15=207 q4 N( n% }" V: A, Z* E& h8 z; {2 X+ o
7+13=20
$ S" c) X2 |7 A* E( h- e9+11=20
0 `: Y$ u5 d# {. a* E: b把(a,b)含有3的倍数删去:(5+15),(9+11)( `( O4 E/ W0 J, E
剩下的(a,b)组数就是两个质数组:(3+17),(7+13)
3 l& |0 v* R8 E+ e3 i6 \2 m偶数22的素数组为(20-4)/4-(20-4)/(4*3)*2≈1.33
X7 G. ~: G0 f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
; k' ^/ z. {, K6 L偶数40,a+b的组数有:(40-4)/4=9
" H( Z. b- W0 ^& D) S3+37=40* s" l5 x5 j1 V% I$ g$ @
5+35=40
5 D4 C8 U6 a) L6 A1 J1 j7+33=40
( R( _. L. N* O1 Z2 f9+31=40& D8 W0 O/ x4 d0 O- P
11+29=40" a* z4 j) }( F; T
13+27=409 i- D* s$ J& M% X+ R
15+25=403 h' a5 f4 o I$ M9 i. k. k
17+23=40$ r, u9 A/ |* ]% F4 v0 l" ]6 y* O
19+21=40! i* v" s' W4 i v
把(a,b)含有3的倍数删去:(7+33)(9+31)
# w1 }5 f* u- e2 q0 q9 ~- T8 x(13+27)(15+25)(19+21)
( U1 n* w3 Z: r2 _9 |( q3 J" M5 S把(a,b)含有5且不含有3的倍数删去:(5+35)
! F0 Q, c6 J! b) X0 y剩下的组数就是素数组:(3+37)(11+29)(17+23)( r; J* {* y' T! y5 e+ N4 N
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$ a2 v# t' s3 v5 Z: y# H- W1 H1 _
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。9 ?# ~4 B3 t5 R, e, d( w2 |, V
( m" d# `" P) v/ X6 u/ ?/ \9 C! O5 G) ~偶数c分两种情况:0 q. H( R( W+ j6 j h: ~3 N$ l
第一种:c的质因数(分解开平方根√c前的素数)含有3.5.7……
% T: }- S6 z0 {& d; h5 D' f 偶数c含有3的合数组数为(c-4)/(4*3) T7 H: H8 a& ?6 B: L
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……
0 Q! K3 G2 W, Q0 L5 Z6 m/ d 偶数c不含有3的合数组数为(c-4)/(4*3)*2( [0 M8 ~+ D% |" V7 X/ Q
因为含有3的合数组数小于不含有3的合数组数:
; N4 R. H3 p& @ K(c-4)/(4*3)*1<(c-4)/(4*3)*2
4 ], `# b8 }$ v1 Y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2 X: m1 Q% q0 f" R: Y+ c4 p, E
3 Q/ o( N+ P& Q% ?# Q; x设所有偶数c的质因数(分解开平方根√c前的素数)只有2.
% o; y- ^0 J9 A% d* h偶数c的素数组数为:( F9 H# a2 _7 Z; R& t" _
(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)*29 N+ d2 b2 P7 `- c
=(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p
9 [* x9 T' _/ o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。
6 G+ a) h( \; s- ]. {' q- p(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p8 p: `8 t! }) o
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
( s7 z1 g& W2 k因为(5-2)/3≥1,(7-2)/5≥1,(11-2)/7≥1,(13-2)/11≥1…
$ F/ E/ e$ s* G1 N& G所以(c-4)/4 (3-2)/3 (5-2)/5-(7-2)/7 (11-2)/11*…*(p-2)/p7 G1 |" D$ J5 N3 L3 R
=(c-4)/4 (5-2)/3 (7-2)/5 (11-2)/7 (13-2)/11*…*(3-2)/p
- D7 q" Z/ m8 j9 ^+ X3 g" n% N=(c-4)/4*(3-2)/p( s0 x; `$ D0 Z/ |
=(c-4)/4p
) d6 r, T% R* Y" b5 l9 J因为p是√c前最大的质因数,0 p0 A+ c% b* {/ Z3 h
所以当p≥24时,3 M: A6 I7 h. i. E, a
偶数c的素数组数为:(c-4)/4p=(c-4)/(4√c)≥1, \7 \( @5 e0 ]( [" q. k' J3 k
(6-2)/4=1
$ w5 {* o6 Q- G" O! ]; Q! I" A(8-4)/4=2
) E4 T! E y! o1 H5 L! n/ ?4 J* s3 b' e* N(10-2)/4=2
1 v& o1 |( R3 V6 g0 @(12-4)/4-(12-4)/4*1/3≈1.33- \; ^ g0 p5 v
(14-2)/4-(14-2)/4*2/3=1% ^; ]( ?7 Q% E. G
(16-4)/4-(16-4)/4*2/3=1/ Y! L% j% S( a6 d; p2 p( h
(18-2)/4-(18-2)/4*1/3≈2.66
8 V" ] j9 [# }9 b(20-4)/4-(20-4)/4*2/3≈1.33
: x i o/ }% u. ~(22-2)/4-(22-2)/4*2/3≈1.66
; a2 H1 Y$ U7 ?: W/ n5 E8 R得到证明:任何一个大于4的偶数都是两个素数之和
1 {* Q! F1 U, Y; l* x9 w5 W# ~
8 {9 ?! z4 _/ R$ z' ?' l$ `2 f8 z4 y4 J" \; o
C F* T, `0 i, d+ d/ e
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zan
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