第一篇:淺談“哥德巴赫猜想”證明方法
淺談“哥德巴赫猜想”證明方法
務(wù)川自治縣實(shí)驗(yàn)學(xué)校 王若仲 貴州564300
摘要:對(duì)于“哥德巴赫猜想”,我們來(lái)探討一種證明方法,要證明任一不小于6的偶數(shù)均存在有“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)”的情形,如果我們把“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)”這樣的情形若能轉(zhuǎn)換到利用奇合數(shù)的情形來(lái)加以分析,也就是任意給定一個(gè)比較大的偶數(shù)2m,通過(guò)順篩和逆篩的辦法,順篩就是篩除掉集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中的全體奇合數(shù);逆篩就是在集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中再篩除掉偶數(shù)2m分別減去集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中的每一個(gè)奇合數(shù)而得到的全體奇數(shù);以及篩除掉1和(2m-1)。通過(guò)這樣篩除后,如果集合中還剩下有奇數(shù),那么剩下的奇數(shù)必為奇素?cái)?shù),并且必定只滿足“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)=2m”的情形。
關(guān)鍵詞:哥德巴赫猜想;奇素?cái)?shù);奇合數(shù);順篩;逆篩。
德國(guó)數(shù)學(xué)家哥德巴赫在1742年提出“哥德巴赫猜想”,即任何一不小于6的偶數(shù)均可表為兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和。歷史上研究“哥德巴赫猜想”的方法及進(jìn)展。
(一)比較有名的方法大致有下面四種:
(1)篩法,(2)圓法,(3)密率法,(4)三角求和法。其中:篩法是求不超過(guò)自然數(shù)N(N>1)的所有素?cái)?shù)的一種方法,2m=a+b,a=p1p2p3…pi,b=q1q2q3…qj,篩法的基本出發(fā)點(diǎn),即加權(quán)篩法;圓法是三角和(指數(shù)和)估計(jì)方法;密率法(概率法)是函數(shù)估值法。(二)研究的進(jìn)展
途徑一:殆素?cái)?shù),即2m= a1〃a2〃a3〃…〃ai+ b1〃b2〃b3〃…〃bj。殆素?cái)?shù)就是素因子個(gè)數(shù)不多的正整數(shù)?,F(xiàn)設(shè)N是偶數(shù),雖然現(xiàn)在不能證明N是兩個(gè)素?cái)?shù)之和,但是可以證明它能夠?qū)懗蓛蓚€(gè)殆素?cái)?shù)的和,即N=A+B,其中A和B的素因子個(gè)數(shù)都不太多,譬如說(shuō)素因子個(gè)數(shù)不超過(guò)10。現(xiàn)在用“a+b”來(lái)表示如下命題:每個(gè)大偶數(shù)N都可表為A+B,其中A和B的素因子個(gè)數(shù)分別不超過(guò)a和b。顯然,哥德巴赫猜想就可以寫成“1+1”。在這一方向上的進(jìn)展都是用所謂的篩法得到的。
“a+b”問(wèn)題的推進(jìn)
1920年,挪威的布朗證明了“9+9”。
1924年,德國(guó)的拉特馬赫證明了“7+7”。
1932年,英國(guó)的埃斯特曼證明了“6+6”。
1937年,意大利的蕾西先后證明了“5+7”, “4+9”, “3+15”和“2+366”。
1938年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“5+5”。
1940年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“4+4”。
1956年,中國(guó)的王元證明了“3+4”。稍后證明了 “3+3”和“2+3”。
1948年,匈牙利的瑞尼證明了“1+c”,其中c是一很大的自然數(shù)。
1962年,中國(guó)的潘承洞和蘇聯(lián)的巴爾巴恩證明了“1+5”,中國(guó)的王元證明了“1+4”。
1965年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃和小維諾格拉多夫,及意大利的朋比利證明了“1+3 ”。
1966年,中國(guó)的陳景潤(rùn)證明了“1+2 ”。
途徑二:例外集合,即尋找使得哥德巴赫猜想不成立的那些偶數(shù)。
在數(shù)軸上取定大整數(shù)x,再?gòu)膞往前看,尋找使得哥德巴赫猜想不成立的那些偶數(shù),即例外偶數(shù)。x之前所有例外偶數(shù)的個(gè)數(shù)記為E(x)。我們希望,無(wú)論x多大,x之前只有一個(gè)例外偶數(shù),那就是2,即只有2使得猜想是錯(cuò)的。這樣一來(lái),哥德巴赫猜想就等價(jià)于E(x)永遠(yuǎn)等于1。當(dāng)然,直到現(xiàn)在還不能證明E(x)=1;但是能夠證明E(x)遠(yuǎn)比x小。在x前面的偶數(shù)個(gè)數(shù)大概是x/2;如果當(dāng)x趨于無(wú)窮大時(shí),E(x)與x的比值趨于零,那就說(shuō)明這些例外偶數(shù)密度是零,即哥德巴赫猜想對(duì)于幾乎所有的偶數(shù)成立。2 這就是例外集合的思路。
維諾格拉多夫的三素?cái)?shù)定理發(fā)表于1937年。第二年,在例外集合這一途徑上,就同時(shí)出現(xiàn)了四個(gè)證明,其中包括華羅庚先生的著名定理。
途徑三:小變量的三素?cái)?shù)定理,即已知奇數(shù)N可以表成三個(gè)素?cái)?shù)之和,假如又能證明這三個(gè)素?cái)?shù)中有一個(gè)非常小,譬如說(shuō)第一個(gè)素?cái)?shù)可以總?cè)?,那么我們也就證明了偶數(shù)的哥德巴赫猜想。
如果偶數(shù)的哥德巴赫猜想正確,那么奇數(shù)的猜想也正確。我們可以把這個(gè)問(wèn)題反過(guò)來(lái)思考。已知奇數(shù)N可以表成三個(gè)素?cái)?shù)之和,假如又能證明這三個(gè)素?cái)?shù)中有一個(gè)非常小,譬如說(shuō)第一個(gè)素?cái)?shù)可以總?cè)?,那么我們也就證明了偶數(shù)的哥德巴赫猜想。這個(gè)思想就促使潘承洞先生在1959年,即他25歲時(shí),研究有一個(gè)小素變數(shù)的三素?cái)?shù)定理。這個(gè)小素變數(shù)不超過(guò)N的θ次方。我們的目標(biāo)是要證明θ可以取0,即這個(gè)小素變數(shù)有界,從而推出偶數(shù)的哥德巴赫猜想。潘承洞先生首先證明θ可取1/4。后來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),這方面的工作一直沒(méi)有進(jìn)展,直到1995年展?jié)淌诎雅死蠋煹亩ɡ硗七M(jìn)到7/120。這個(gè)數(shù)已經(jīng)比較小了,但是仍然大于0。
途徑四:幾乎哥德巴赫問(wèn)題,即2m=p+q+2k。p和q均為奇素?cái)?shù)。
1953年,林尼克發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)70頁(yè)的論文。在文中,他率先研究了幾乎哥德巴赫問(wèn)題,證明了,存在一個(gè)固定的非負(fù)整數(shù)k,使得任何大偶數(shù)都能寫成兩個(gè)素?cái)?shù)與k個(gè)2的方冪之和。這個(gè)定理,看起來(lái)好像丑化了哥德巴赫猜想,實(shí)際上它是非常深刻的。我們注意,能寫成k個(gè)2的方冪之和的整數(shù)構(gòu)成一個(gè)非常稀疏的集合;事實(shí)上,對(duì)任意取定的x,x前面這種整數(shù)的個(gè)數(shù)不會(huì)超過(guò) 3 log x的k次方。因此,林尼克定理指出,雖然我們還不能證明哥德巴赫猜想,但是我們能在整數(shù)集合中找到一個(gè)非常稀疏的子集,每次從這個(gè)稀疏子集里面拿一個(gè)元素貼到這兩個(gè)素?cái)?shù)的表達(dá)式中去,這個(gè)表達(dá)式就成立。這里的k用來(lái)衡量幾乎哥德巴赫問(wèn)題向哥德巴赫猜想逼近的程度,數(shù)值較小的k表示更好的逼近度。顯然,如果k等于0,幾乎哥德巴赫問(wèn)題中2的方冪就不再出現(xiàn),從而,林尼克的定理就是哥德巴赫猜想。
林尼克1953年的論文并沒(méi)有具體定出k的可容許數(shù)值,此后四十多年間,人們還是不知道一個(gè)多大的k才能使林尼克定理成立。但是按照林尼克的論證,這個(gè)k應(yīng)該很大。其中有個(gè)結(jié)果必須提到,即李紅澤、王天澤獨(dú)立地得到k=2000。目前最好的結(jié)果k=13是英國(guó)數(shù)學(xué)家希思-布朗(D.R.Heath-Brown)和德國(guó)數(shù)學(xué)家普赫塔(Puchta)合作取得的,這是一個(gè)很大的突破。
數(shù)學(xué)家們經(jīng)過(guò)上面四個(gè)途徑的不斷探索求證,仍然沒(méi)有徹底解決哥德巴赫問(wèn)題。
現(xiàn)在我們介紹探討求證“哥德巴赫猜想”的另一種新方法,我在前人篩法的基礎(chǔ)上作出了進(jìn)一步的改進(jìn),定義了“順篩”和“逆篩”這兩個(gè)基本概念。就是任意給定一個(gè)比較大的偶數(shù)2m,通過(guò)順篩和逆篩的辦法來(lái)達(dá)到目的。順篩就是篩除掉集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中的全體奇合數(shù);逆篩就是在集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中再篩除掉偶數(shù)2m分別減去集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中的每一個(gè)奇合數(shù)而得到的全體奇數(shù);如果我們?cè)O(shè)奇素?cái)?shù)p1,p2,p3,?,pt均為不大于√2m的全體奇素?cái)?shù)(pi< pj,i<j,i、j=1,2,3,?,t),t∈N。對(duì)于“2m=奇數(shù)+奇數(shù)”(m≥3)來(lái)說(shuō),就只有下面幾種情形:(1)2m=奇合數(shù)+奇合數(shù),(2)2m=奇合數(shù)+奇素?cái)?shù),(3)2m=奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù),(4)2m=1+奇合數(shù),(5)2m=1+奇素?cái)?shù)。
我們的目的就是要篩除掉(1)和(2)以及(4)或(5)情形中的所有奇數(shù)(因?yàn)閷?duì)于偶數(shù)2m,(4)和(5)的情形不可能同時(shí)成立)。但是下面這兩種情形我們不必分析討論: ①偶數(shù)2m=p+p,p為奇素?cái)?shù);
②集合{(2m-p1),(2m-p2),(2m-p3),…,(2m-pt)}中至少有一 個(gè)奇數(shù)為奇素?cái)?shù)。假若(2m-p2)為奇素?cái)?shù),那么2m=(2m-p2)+p2。所以①和②這兩種情形,偶數(shù)2m已經(jīng)可表為“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)”。如果我們能夠明確的判定在任意設(shè)定的集合{1,3,5,7,9,…,(2m-1)}中,通過(guò)順篩篩除掉集合{1,3,5,7,9,…,(2m-1)}中的全體奇合數(shù),通過(guò)逆篩篩除掉偶數(shù)2m分別減去集合{1,3,5,7,9,…,(2m-1)}中的每一個(gè)奇合數(shù)而得到的全體奇數(shù);以及篩除掉1和(2m-1)。集合{1,3,5,7,9,…,(2m-1)}通過(guò)這樣篩除后,如果集合中還剩下有奇數(shù),那么剩下的奇數(shù)必為奇素?cái)?shù),并且必定只滿足“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)=2m”的情形。
下面我們舉實(shí)例闡述這種解決“哥德巴赫猜想”新的基本思想方法。首先我們回顧一下2000多年前埃拉托斯特尼篩法,埃拉托斯特尼篩法可以用來(lái)尋找一定范圍內(nèi)的素?cái)?shù)(比如說(shuō)m這個(gè)數(shù),m這個(gè)數(shù) 不是太大):操作的程序是先將第一個(gè)數(shù)2留下,將它的倍數(shù)全部劃掉;再將剩余數(shù)中最小的3留下,將它的倍數(shù)全部劃掉;繼續(xù)將剩余數(shù)中最小的5留下,將它的倍數(shù)全部劃掉,┅,如此直到?jīng)]有可劃的數(shù)為止。例如在100內(nèi)進(jìn)行這樣的操作,可得素?cái)?shù)2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97。我們暫且把前人的這種篩法稱為埃拉托斯特尼順篩,簡(jiǎn)稱順篩。就是通過(guò)順篩,能夠把某個(gè)很大的偶數(shù)M范圍內(nèi)的素?cái)?shù)全部篩出來(lái),也未必好確定不大于偶數(shù)M的所有偶數(shù)均可表為兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和。順篩實(shí)際上就是篩出偶數(shù)M范圍內(nèi)的所有偶數(shù)(除2外)和所有奇合數(shù)。如果我們?cè)陧樅Y的基礎(chǔ)上,再配合另外一種篩法,我們暫且把這種篩法稱為埃拉托斯特尼逆篩,簡(jiǎn)稱逆篩。逆篩就是篩除掉偶數(shù)2m分別減集合{1,3,5,7,9,…,(2m-1)}中的每一個(gè)奇合數(shù)而得到的全體奇數(shù);對(duì)于偶數(shù)M范圍內(nèi)的所有正整數(shù),通過(guò)順篩和逆篩配合篩出后,一定能夠判定偶數(shù)M是否可表為兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
我們以偶數(shù)100為例來(lái)闡述,因?yàn)椤案绲掳秃詹孪搿贬槍?duì)的是奇素?cái)?shù),而奇素?cái)?shù)是從奇數(shù)中分離出來(lái)的概念,所以我們就排出偶數(shù)的情形,只考慮奇數(shù)的情形。
對(duì)于偶數(shù)100以內(nèi)的全體奇數(shù),首先進(jìn)行順篩:
(1)篩出3的倍數(shù),可得集合A1={1,3,5,7,11,13,17,19,23,25,29,31,35,37,41,43,47,49,53,55,59,61,65,67,71,73,77,79,83,85,89,91,95,97}。(2)在集合A1中篩出5的倍數(shù),可得集合A2={1,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,49,53,59,61,67,71,73,77,79,83,89,91,97}。
(3)在集合A2中篩出7的倍數(shù),可得集合A3={1,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97}。
偶數(shù)100以內(nèi)的全體奇數(shù),經(jīng)過(guò)順篩后,可以得出下面這樣的結(jié)論:滿足“奇合數(shù)+奇合數(shù)=100”中的全體奇合數(shù),滿足“奇合數(shù)+奇素?cái)?shù)=100”中的全體奇合數(shù),滿足“1+奇合數(shù)=100”中的奇合數(shù),全部被篩除。
又因?yàn)閰^(qū)間[√100,100]以內(nèi)的任一奇合數(shù)均能被奇素?cái)?shù)3,5,7中的某一個(gè)奇素?cái)?shù)整除,這種情形擴(kuò)展開(kāi)來(lái)的一般情形完全可以證明。
其次進(jìn)行逆篩:
(4)在集合A3中篩出集合{(100-9),(100-15),(100-21),(100-27),(100-33),(100-39),(100-45),(100-51),(100-57),(100-63),(100-69),(100-75),(100-81),(100-87),(100-93),(100-99)}={91,85,79,73,67,61,55,49,43,37,31,25,19,13,7,1 }中的奇數(shù),可得集合A4={3,5,11,17,23,29,41,47,53,59,71,83,89,97}。
(5)在集合A4中篩出集合{(100-21),(100-35),(100-49),(100-63),(100-77),(100-91)}={79,65,51,37,23,9}中的 奇數(shù),可得集合A5={3,5,11,17,29,41,47,53,59,71,83,89,97}。
(6)因?yàn)?00含有奇素?cái)?shù)因子5,所以奇素?cái)?shù)5要直接篩出。最后得到集合A6={3,11,17,29,41,47,53,59,71,83,89,97}。
所以再經(jīng)過(guò)逆篩后,我們可以得出這樣的結(jié)論:滿足“奇合數(shù)+奇素?cái)?shù)=100”中的全體奇素?cái)?shù),滿足“1+奇素?cái)?shù)=100”中的奇素?cái)?shù),全部被篩除。
顯然可得到偶數(shù)100=3+97=11+89=17+83=29+71=41+59=47+53。雖然我們前面闡述了利用順篩和逆篩配合篩法的妙處。但是對(duì)于很大很大的偶數(shù)2m,這種配合篩法的技術(shù)難度仍然相當(dāng)大,怎樣克服這個(gè)技術(shù)性難題呢?下面我們?cè)訇U述解決這個(gè)技術(shù)性難題的基本思想方法。
我們還是以偶數(shù)100為例來(lái)闡述解決這個(gè)技術(shù)難題巧妙的基本思想方法:
對(duì)于偶數(shù)100以內(nèi)的全體奇數(shù)組成的集合A,那么集合A={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53,55,57,59,61,63,65,67,69,71,73,75,77,79,81,83,85,87,89,91,93,95,97,99},集合A中元素的總個(gè)數(shù)為50個(gè)。
因?yàn)閰^(qū)間[√100,100]以內(nèi)的任一奇合數(shù)均能被奇素?cái)?shù)3,5,7中的某一個(gè)奇素?cái)?shù)整除,對(duì)于偶數(shù)100,我們只需用奇素?cái)?shù)3,5,7來(lái)設(shè)定一些集合就能達(dá)到目的了。設(shè)集合A1={9,15,21,27,33,39,45,51,57,63,69,75,81,87,93,99},集合A1′={(100-9),(100-15),(100-21),(100-27),(100-33),(100-39),(100-45),(100-51),(100-57),(100-63),(100-69),(100-75),(100-81),(100-87),(100-93),(100-99)}={91,85,79,73,67,61,55,49,43,37,31,25,19,13,7,1 },集合A2={15,25,35,45,55,65,75,85,95},集合A2′={(100-15),(100-25),(100-35),(100-45),(100-55),(100-65),(100-75),(100-85),(100-95)}={85,75,65,55,45,35,25,15,5},集合A3={21,35,49,63,77,91},集合A3′={(100-21),(100-35),(100-49),(100-63),(100-77),(100-91)}={79,65,51,37,23,9}。
(1)因?yàn)榕紨?shù)100含有奇素?cái)?shù)因子5,所以我們只需考慮集合B=A2∪A2′={5,15,55,35,45,55,65,75,85,95}的情形。又因?yàn)榕紨?shù)100不含有奇素?cái)?shù)因子3和7,所以集合A1和A1′無(wú)公共元素,集合A3和A3′無(wú)公共元素。
(2)集合A1∩B={15,45,75},集合A1′∩B={25,55,85},集合A1∩A3={21,63},集合A1′∩A3={49,91},集合A1∩A3′={9,51},集合A1′∩A3′={37,79},集合A3∩B={35},集合A3′∩B={65},集合A1∩A3∩B=ф,集合A1′∩A3∩B=ф,集合A1∩A3′∩B=ф,集合A1′∩A3′∩B=ф。
(3)有了上面(1)和(2)的準(zhǔn)備工作,我們下面就開(kāi)始從集合中元素的數(shù)量著手,展開(kāi)闡述解決這個(gè)技術(shù)性難題的基本思想方 法。
(4)因?yàn)榧螦中元素的總個(gè)數(shù)為50個(gè),在集合A中篩除集合A1和A1′中的元素,可以轉(zhuǎn)換到從集合中元素的數(shù)量來(lái)著手,即得50-16-16=18(個(gè))(集合A1和A1′中元素的總個(gè)數(shù)均為16個(gè))。
(5)再在集合A中篩除集合B中的元素,轉(zhuǎn)換到從集合中元素的數(shù)量著手,即得50-16-16-10+3+3=14(個(gè)),因?yàn)樵?0-16-16-10中集合A1∩B={15,45,75}中元素的總個(gè)數(shù)多減了一次,所以要加上3;又因?yàn)樵?0-16-16-10中集合A1′∩B={25,55,85}中元素的總個(gè)數(shù)多減了一次,所以要再加上3。
(6)再在集合A中篩除A3和A3′中的元素,轉(zhuǎn)換到從集合中元素的數(shù)量著手,即得50-16-16-10+3+3-6-6+2+2+2+2+1+1=12(個(gè)),因?yàn)樵?0-16-16-10+3+3-6-6中集合A1∩A3={21,63}中元素的總個(gè)數(shù),集合A1′∩A3={49,91}中元素的總個(gè)數(shù),集合A1∩A3′={9,51}中元素的總個(gè)數(shù),集合A1′∩A3′={37,79}中元素的總個(gè)數(shù),集合A3∩B={35}中元素的總個(gè)數(shù),集合A3′∩B={65}中元素的總個(gè)數(shù),均被多減了一次,所以要加上4個(gè)2和2個(gè)1。
(7)從前面這個(gè)實(shí)例,我們不難得出這樣一個(gè)結(jié)論:對(duì)于偶數(shù)M,利用順篩和逆篩配合篩,再轉(zhuǎn)換到利用集合中元素的數(shù)量來(lái)處理,就容易處理多了。當(dāng)然對(duì)于很大很大的偶數(shù)2m,也是肯定容易處理多了,這就是解決技術(shù)性難題的基本思想方法。
因?yàn)榧螦1∪{3}與集合A1′∪{(100-3)}中元素的個(gè)數(shù)相等,并且均約等于50÷3個(gè);集合B中元素的個(gè)數(shù)等于50÷5個(gè);集合 A3∪{7}與集合A3′∪{(100-7)}中元素的個(gè)數(shù)相等,并且均約等于50÷7個(gè);以偶數(shù)100為例各種算法驗(yàn)證如下:
算法一:50-16-16-10+3+3-6-6+2+2+2+2+1+1=12(個(gè))。算法二:50-50÷3×2-50÷5+50÷15×2-50÷7×2+50÷21×4+ 50÷35×2-50÷105×4≈50-33.3333333-10+6.6666667-14.2857143 +9.52380952+2.85714286-1.9047619≈69.0476191-59.5238095≈9.5238096≈9(個(gè))。
算法三:50-50÷3×2-50÷5+50÷15×2-50÷7×2+50÷21×4+50÷35×2-50÷105×4=50×(1-2÷3)-(50÷5)(1-2÷3)+(50÷7)×2(1-2÷3)+50÷35×2(1-2÷3)=50×(1-2÷3)(1-1÷5)-(50÷7)×2(1-2÷3)(1-1÷5)=50×(1-2÷3)(1-1÷5)(1-2÷7)=50×(1÷3)(4÷5)(5÷7)≈9>50÷7>7(個(gè))。
對(duì)于第三種驗(yàn)算方法,關(guān)于偶數(shù)100,說(shuō)明通過(guò)順篩和逆篩配合篩后,被篩除的集合中至少還有7個(gè)奇數(shù)未被篩除,就是把1和99再篩除還計(jì)算在內(nèi),被篩除的集合中至少還有5個(gè)奇數(shù)未被篩除,剩下的奇數(shù)必然只能滿足“奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)=100”的情形,這就說(shuō)明偶數(shù)100能表為兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
現(xiàn)在我們開(kāi)始闡述解決“哥德巴赫猜想”的基本思想方法:(1)為了解決無(wú)窮的情形,我們必須從極限這一基本點(diǎn)著手,解決了極限成立的情形,其它情形顯然成立。
(2)因?yàn)榕紨?shù)2m=1+(2m-1)=3+(2m-3)=5+(2m-5)=7+(2m-7)=?=(2m-7)+7=(2m-5)+5=(2m-3)+3=(2m-1)+1。對(duì)于“偶數(shù)2m=奇數(shù)+奇數(shù)”來(lái)說(shuō),只有下面幾種情形: ①偶數(shù)2m=奇合數(shù)+奇合數(shù),②偶數(shù)2m=奇合數(shù)+奇素?cái)?shù),③偶數(shù)2m=奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù),④偶數(shù)2m=1+奇合數(shù),⑤偶數(shù)2m=1+奇素?cái)?shù)。
(3)極限的情形無(wú)外孚是對(duì)于一個(gè)非常大的偶數(shù)2m,設(shè)奇素?cái)?shù)p1,p2,p3,?,pt均為不大于√2m的全體奇素?cái)?shù)(pi< pj,i<j,i、j=1,2,3,?,t),t∈N;并且假設(shè)偶數(shù)2m均不含有奇素?cái)?shù)因子p1,p2,p3,?,pt,集合{(2m-p1),(2m-p2),(2m-p3),?,(2m-pt)}中的奇數(shù)均為奇合數(shù);這就保證了集合{(2m-p1),(2m-p2),(2m-p3),?,(2m-pt)}中的奇數(shù)只能是前面(2)中“偶數(shù)2m=奇合數(shù)+奇素?cái)?shù)”的情形。
(4)設(shè)置集合A={1,3,5,7,9,?,(2m-3),(2m-1)},又 設(shè)置集合A1={ p1,3p1,5p1,7p1,9p1,?,(2m1-1)p1},集合A1′={(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]},集合A2={p2,3p2,5p2,7p2,9p2,?,(2m2-1)p2},集合A2′={(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]},集合A3={p3,3p3,5p3,7p3,9p3,?,(2m3-1)p3},集合A3′={(2m-p3),(2m-3p3),(2m-5p3),(2m-7p3),(2m-9p3),(2m-11p3),?,[2m-(2m3-1)p3]},?,集合At={pt,3pt,5pt,7pt,9pt,?,(2mt-1)pt},集合At′={(2m-pt),(2m-3pt),(2m-5pt),(2m-7pt),(2m-9pt),(2m-11pt),?,[2m-(2mt-1)pt]};其中奇數(shù)(2m1-1)p1為該表達(dá)形式下不大于奇數(shù)(2m-1)的最大奇數(shù),奇數(shù)(2m2-1)p2為該表達(dá)形式下不大于奇數(shù)(2m-1)的最大奇數(shù),奇數(shù)(2m3-1)p3為該表達(dá)形式下不大于奇數(shù)(2m-1)的最大奇數(shù),?,奇數(shù)(2mt-1-1)pt-1為該表達(dá)形式下不大于奇數(shù)(2m-1)的最大奇數(shù),奇數(shù)(2mt-1)pt為該表達(dá)形式下不大于奇數(shù)(2m-1)的最大奇數(shù)。
(5)我們令集合B=集合A1∪A1′∪A2∪A2′∪A3∪A3′∪?∪At∪At′∪{1,(2m-1)},只要我們?cè)诩螦={1,3,5,7,9,?,(2m-3),(2m-1)}中篩除了屬于集合B中的全體奇數(shù),即集合A與集合B的差集C中如果完全篩除了①和②以及④或⑤中這樣的所有奇數(shù),即滿足上面(2)中“偶數(shù)2m=奇合數(shù)+奇合數(shù)”,偶數(shù)2m=奇合數(shù)+奇素?cái)?shù),偶數(shù)2m=1+奇合數(shù)或者偶數(shù)2m=1+奇素?cái)?shù)的全體奇數(shù),只要能證明集合A與集合B的差集C中還有奇數(shù)就達(dá)到目的了;也就是說(shuō)集合C中的奇數(shù)只能滿足上面(2)中“偶數(shù)2m=奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)”的情形。
(6)為了證明集合C中還有奇數(shù),我們還應(yīng)一步一步著手: 〈1〉在集合A中篩除屬于集合A1和集合A1′中的奇數(shù),得到集合B1;
〈2〉在集合B1中篩除屬于集合A2和集合A2′中的奇數(shù),得到集合B2;
〈3〉在集合B2中篩除屬于集合A3和集合A3′中的奇數(shù),得到集合B3;
┇ 〈t-1〉在集合Bt-2中篩除屬于集合At-1和集合At-1′中的奇數(shù),得到集合Bt-1;
〈t〉在集合Bt-1中篩除屬于集合At和集合At′中的奇數(shù),得到集合Bt。
如果我們把(6)的這種篩除方法再轉(zhuǎn)換一下方式,即利用集合A1,A1′,A2,A2′,A3,A3′,?,At,At′中元素的數(shù)量來(lái)加以分析探討,可能會(huì)得到意想不到的形情。由此我們?cè)俜治鋈缦拢?/p>
(7)對(duì)于正實(shí)數(shù)x,如果我們?cè)O(shè)置符號(hào)【x】表示為不大于x的最大正整數(shù)。設(shè)集合{1,3,5,7,9,?,(2m-3),(2m-1)}中元素的總個(gè)數(shù)為W;我們用【W(wǎng)÷p1】表示集合{p1,3p1,5p1,7p1,9p1,?,(2m1-1)p1}中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷p1′】表示集合{(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]} 中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷p2】表示集合{p2,3p2,5p2,7p2,9p2,?,(2m2-1)p2}中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷p2′】表示集合{(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]} 中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷(p2p1)】表示集合{p1,3p1,5p1,7p1,9p1,?,(2m1-1)p1}∩{p2,3p2,5p2,7p2,9p2,?,(2m2-1)p2}中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷(p2p1′)】表示集合{(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]}∩{p2,3p2,5p2,7p2,9p2,?,(2m2-1)p2}中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷(p2′p1)】表示集合{p1,3p1,5p1,7p1,9p1,?,(2m1-1)p1}∩{(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]} 中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),【W(wǎng)÷(p2′p1′)】表示集合{(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]}∩{(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]} 中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù),?,【W(wǎng)÷(pt′pt-1′?p3′p2′p1′)】表示集合{(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]}∩{(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]}∩{(2m-p3),(2m-3p3),(2m-5p3),(2m-7p3),(2m-9p3),(2m-11p3),?,[2m-(2m3-1)p3]}∩?∩{(2m-pt),(2m-3pt),(2m-5pt),(2m-7pt),(2m-9pt),(2m-11pt),?,[2m-(2mt-1)pt]} 中全體奇數(shù)的總個(gè)數(shù)。
為了達(dá)到篩除的最大極限,我們假定偶數(shù)2m中均不含有奇素?cái)?shù)因子p1,p2,p3,?,pt;并且把奇數(shù)p1,(2m-p1),p2,(2m-p2),p3,(2m-p3),?,pt,(2m-pt)等等均看作要篩除;就是在集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}中篩除屬于集合{p1,3p1,5p1,7p1,9p1,?,(2m1-1)p1}中的全體奇數(shù),篩除屬于集合(2m-p1),(2m-3p1),(2m-5p1),(2m-7p1),(2m-9p1),(2m-11p1),?,[2m-(2m1-1)p1]} 中的全體奇數(shù),篩除屬于集合{p2,3p2,5p2,7p2,9p2,?,(2m2-1)p2}中的全體奇數(shù),篩除屬于集合{(2m-p2),(2m-3p2),(2m-5p2),(2m-7p2),(2m-9p2),(2m-11p2),?,[2m-(2m2-1)p2]}中的全體奇數(shù),篩除屬于集合{p3,3p3,5p3,7p3,9p3,?,(2m3-1)p3}中的全體奇數(shù)篩除屬于集合{(2m-p3),(2m-3p3),(2m-5p3),(2m-7p3),(2m-9p3),(2m-11p3),?,[2m-(2m3-1)p3]}中的全體奇數(shù),?,篩除屬于集合{pt,3pt,5pt,7pt,9pt,?,(2mt-1)pt}中的全體奇數(shù),篩除屬于集合{(2m-pt),(2m-3pt),(2m-5pt),(2m-7pt),(2m-9pt),(2m-11pt),?,[2m-(2mt-1)pt]}中的全體奇數(shù)。
那么集合{1,3,5,7,9,?,(2m-1)}經(jīng)過(guò)上面這樣篩除后集合中最終剩下奇數(shù)的總個(gè)數(shù)可以轉(zhuǎn)化為下面這種計(jì)算形式:
Y=W-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p1′】-【W(wǎng)÷p2】-【W(wǎng)÷p2′】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1′)】+【W(wǎng)÷(p2′p1)】+【W(wǎng)÷(p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p3】-【W(wǎng)÷p3′】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1′)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2′)】+【W(wǎng)÷(p3′p1)】+【W(wǎng)÷(p3′p1′)】+【W(wǎng)÷(p3′p2)】+【W(wǎng)÷(p3′p2′)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p4】-【W(wǎng)÷p4′】+?-【W(wǎng)÷pt】-【W(wǎng)÷pt′】+?+(-1)t【W(wǎng)÷(pt′pt-1′?p3′p2′p1′)】。
只要我們能證明【W(wǎng)÷(p2p1)】=【W(wǎng)÷(p2p1′)】=【W(wǎng)÷(p2′p1)】=【W(wǎng)÷(p2′p1′)】;【W(wǎng)÷(p3p2p1)】=【W(wǎng)÷(p3p2p1′)】= 【W(wǎng)÷(p3p2′p1)】=【W(wǎng)÷(p3′p2p1)】=【W(wǎng)÷(p3p2′p1′)】=【W(wǎng)÷(p3′p2p1′)】=【W(wǎng)÷(p3′p2′p1)】=【W(wǎng)÷(p3′p2′p1′)】;?;【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2p1)】=【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2p1′)】=【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2′p1)】=【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3′p2p1)】=?=【W(wǎng)÷(pt′pt-1′?p3′p2′p1′)】。那么就有
Y= W-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p1′】-【W(wǎng)÷p2】-【W(wǎng)÷p2′】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1′)】+【W(wǎng)÷(p2′p1)】+【W(wǎng)÷(p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p3】-【W(wǎng)÷p3′】+ 【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1′)】 +【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2′)】+【W(wǎng)÷(p3′p1)】+【W(wǎng)÷(p3′p1′)】+ 【W(wǎng)÷(p3′p2)】+【W(wǎng)÷(p3′p2′)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p4】-【W(wǎng)÷p4′】+?-【W(wǎng)÷pt】-【W(wǎng)÷pt′】+?+(-1)t【W(wǎng)÷(pt′pt-1′?p3′p2′p1′)】=W-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p2】-【W(wǎng)÷p2】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】-【W(wǎng)÷p3】-【W(wǎng)÷p3】+【 W÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【 W÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【 W÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷p4】-【W(wǎng)÷p4】+?-【W(wǎng)÷pt】-【W(wǎng)÷pt】+?+(-1)t【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2p1)】。
如果我們又能證明【W(wǎng)÷(p2p1)】≈W÷(p2p1);【W(wǎng)÷(p3p1)】≈W÷(p3p1);【W(wǎng)÷(p2p3)】≈W÷(p2p3);【W(wǎng)÷(p3p2p1)】≈W÷(p3p2p1′);?;【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2p1)】≈W÷(ptpt-1?p3p2p1)。并且又能證明Y=W-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p1′】-【W(wǎng)÷p2】-【W(wǎng)÷p2′】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1′)】+【W(wǎng)÷(p2′p1)】+【W(wǎng)÷(p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p3】-【W(wǎng)÷p3′】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1′)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2′)】+【W(wǎng)÷(p3′p1)】+【W(wǎng)÷(p3′p1′)】+【W(wǎng)÷(p3′p2)】+【W(wǎng)÷(p3′p2′)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2′p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2p1′)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1)】-【W(wǎng)÷(p3′p2′p1′)】-【W(wǎng)÷p4】-【W(wǎng)÷p4′】+?-【W(wǎng)÷pt】-【W(wǎng)÷pt′】+?+(-1)t【W(wǎng)÷(pt′ pt-1′?p3′p2′p1′)】=W-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p1】-【W(wǎng)÷p2】-【W(wǎng)÷p2】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】+【W(wǎng)÷(p2p1)】-【W(wǎng)÷p3】-【W(wǎng)÷p3】+【 W÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【 W÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p1)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】+【W(wǎng)÷(p3p2)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【 W÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷(p3p2p1)】-【W(wǎng)÷p4】-【W(wǎng)÷p4】+?-【W(wǎng)÷pt】-【W(wǎng)÷pt】+?+(-1)t【W(wǎng)÷(ptpt-1?p3p2p1)】>W(wǎng)-W÷p1-W÷p1-W÷p2-W÷p2+W÷(p2p1)+W÷(p2p1)+W÷(p2p1)+W÷(p2p1)-W÷p3-W÷p3+ W÷(p3p1)+W÷(p3p1)+W÷(p3p2)+W÷(p3p2)+W÷(p3p1)+W÷(p3p1)+W÷(p3p2)+W÷(p3p2)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)-W÷(p3p2p1)
t-W÷(p3p2p1)-W÷p4-W÷p4+?-W÷pt-W÷pt+?+(-1)W÷(ptpt-1?p3p2p1)=W(1-2÷p1)(1-2÷p2)(1-2÷p3)?(1-2÷pt-1)(1-2÷pt)。
然而Yt′=【W(wǎng)(1-d1÷p1)(1-d2÷p2)(1-d3÷p3)?(1-di-1÷pi-1)(1-di÷pi)(1-di+1÷pi+1)?(1-dt-1÷pt-1)(1-dt÷pt)】≥【W(wǎng)(1-2÷p1)(1-2÷p2)(1-2÷p3)?(1-2÷pi-1)(1-2÷pi)(1-2÷pi+1)?(1-2÷pt-1)(1-2÷pt)】=【W(wǎng)(1-2÷3)(1-2÷5)(1-2÷7)(1-2÷9)(1-2÷11)?[1-2÷(pi-2)](1-2÷pi)[1-2÷(pi+2)]?[1-2÷(pt-2)](1-2÷pt)】>>【m÷pt】,其中di=1或2,(i=1,2,3,?,t)。當(dāng)偶數(shù)2m中含有奇素?cái)?shù)因子pi時(shí),那么di取值為1;當(dāng)偶數(shù)2m中不含有奇素?cái)?shù)因子pi時(shí),那么di取值為2;因?yàn)閜t<√2m,所以當(dāng)m相當(dāng)大時(shí),m÷pt的值比3要大很多很多。說(shuō)明集合中余下得有奇數(shù),并且 余下的奇數(shù)必定為奇素?cái)?shù),并且只滿足“2m=奇素?cái)?shù)+奇素?cái)?shù)”的情形。
如若是,則“哥德巴赫猜想”就解決了。
參考文獻(xiàn)
[1]戎士奎,十章數(shù)論(貴州教育出版社)1994年9月第1版
[2]閔嗣鶴,嚴(yán)士健,初等數(shù)論(人民教育出版社)1983年2月第6版 [3]劉玉璉,付沛仁,數(shù)學(xué)分析(高等教育出版社)1984年3月第1版
[4]王文才,施桂芬,數(shù)學(xué)小辭典(科學(xué)技術(shù)文藝出版社)1983年2月第1版
二〇一四年十月十九日
第二篇:哥德巴赫猜想證明方法
哥德巴赫猜想的證明方法
探索者:王志成人們不是說(shuō):證明哥德巴赫猜想,必須證明“充分大”的偶數(shù)有“1+1”的素?cái)?shù)對(duì),才能說(shuō)明哥德巴赫猜想成立嗎?今天,我們就來(lái)談如何尋找“充分大”的偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)的方法。
“充分大”的偶數(shù)指10的500次方,即500位數(shù)以上的偶數(shù)。因?yàn)?,我沒(méi)有學(xué)過(guò)電腦,也不知道大數(shù)的電腦計(jì)算方法,所以,我只有將“充分大”的偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)的尋找方法告訴大家,請(qǐng)電腦高手幫助進(jìn)行實(shí)施。又因?yàn)?,人們已?jīng)能夠?qū)ふ?000位數(shù)以上的素?cái)?shù),對(duì)于500位數(shù)以內(nèi)的素?cái)?shù)的尋找應(yīng)該不是問(wèn)題,所以,“充分大”的偶數(shù)應(yīng)該難不住當(dāng)今的學(xué)術(shù)界。
“充分大”的偶數(shù)雖然大,我認(rèn)為:我們只須要尋找一個(gè)特定的等差數(shù)列后,再取該數(shù)列的1000項(xiàng)到2000項(xiàng),在這2000個(gè)數(shù)之內(nèi)必然能夠?qū)ふ业浇M成偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)的素?cái)?shù)。下面,我們進(jìn)行簡(jiǎn)單的探索,從中尋找到具體方法。
我們以偶數(shù)39366為例,進(jìn)行探索,按照本人的定理:在偶數(shù)內(nèi),既不能被素因子整除,也不與偶數(shù)除以素因子的余數(shù)相同的數(shù)(自然數(shù)1除外),必然能夠組成偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì)。
這里所說(shuō)的素因子,指小于偶數(shù)平方根的素?cái)?shù),√39366≈198,即小于198的素?cái)?shù)為偶數(shù)39366的素因子。
一、初步探索,1、素因子2,39366/2余0,當(dāng)然,任何偶數(shù)除以2都余0,素?cái)?shù)2把自然數(shù)分為:1+2N和2+2N,除以2余0的數(shù)和與偶數(shù)除以素因子2的余數(shù)相同的數(shù)都是2+2N數(shù)列中的數(shù),剩余1+2N數(shù)列中的數(shù)為哥德巴赫數(shù)的形成線路;
2、素因子3,39366/3余0,素?cái)?shù)3把1+2N數(shù)列分為:1+6N,3+6N,5+6N,除以3余0的數(shù)和與偶數(shù)除以素因子3的余數(shù)相同的數(shù)都是3+6N數(shù)列中的數(shù),剩余1+6N,5+6N,兩個(gè)數(shù)列中的數(shù)為哥德巴赫數(shù)的形成線路;
3、素因子5,39366/5余1,我們對(duì)上面剩余的兩個(gè)數(shù)列任意取一個(gè)數(shù)列1+6N,取與素因子相同的項(xiàng),5個(gè)項(xiàng)有:1,7,13,19,25。在這5個(gè)項(xiàng)中,必然有一個(gè)項(xiàng)除以5余0,必然有一個(gè)項(xiàng)除以素因子的余數(shù)與偶數(shù)除以素因子的余數(shù)相同,必然剩余素因子5減去2(不能被素因子整除的,為素因子減去1)個(gè)項(xiàng),即5-2=3個(gè)項(xiàng)既不能被素因子整除,也不與偶數(shù)除以素因子的余數(shù)相同的數(shù)。剩余7,13,19,以前面的素因子乘積2*3*5為公差,組成3個(gè)哥德巴赫數(shù)的形成線路:7+30N,13+30N,19+30N。后面只取3個(gè)項(xiàng),至少有一個(gè)項(xiàng)。
4、素因子7,39366/7余5,我們?nèi)我馊?+30N的3個(gè)項(xiàng)有:7,37,67,這3個(gè)數(shù)中37,67,既不能被素因子整除,也不與偶數(shù)除以素因子的余數(shù)相同的數(shù)。即37+210N和67+210N兩條線路都可以,5、素因子11,39366/11余8,我們?nèi)?7+210N的3個(gè)項(xiàng):37,247,457,這3個(gè)數(shù),既不能被素因子整除,也不與偶數(shù)除以素因子的余數(shù)相同的數(shù)。組成3個(gè)數(shù)列:37+2310N,247+2310N,457+2310N。
7、素因子13,39366/13余2,因?yàn)?,下一個(gè)公差為2*3*5*7*11*13=30030,39366/30030≈1,不能組成與素因子13相同的13個(gè)項(xiàng),尋找組成偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì)的素?cái)?shù),在取最后一個(gè)公差的等差數(shù)列時(shí),不能取與素因子相同項(xiàng)數(shù)時(shí),最少必須取素因子1/2以上的項(xiàng)。我們?nèi)?47+2310N數(shù)列在偶數(shù)1/2之內(nèi)的數(shù)有:247,2557,4867,7177,9487,11797,14107,16417,18727。
從素因子13到197,雖然還有40個(gè)素因子進(jìn)行刪除,但是,大家不要怕,它們的刪除率是相當(dāng)?shù)偷?,所以,在這些數(shù)中必然有能夠組成偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)的素?cái)?shù)存在。
素因子13,刪除能被13整除的數(shù)247,刪除除以13與39366除以13余數(shù)相同的數(shù)14107; 素因子19,刪除除以19與39366除以19余數(shù)相同的數(shù)11797;
素因子31,刪除能被31整除的數(shù)4867;
素因子53,刪除能被53整除的數(shù)9487,刪除除以53與39366除以53余數(shù)相同的數(shù)16417;
素因子61,刪除能被61整除的數(shù)18727。
最后,剩余2557和7177兩個(gè)數(shù),必然能組成偶數(shù)39366的素?cái)?shù)對(duì)。
探索方法
二、1、尋找等差數(shù)列的公差,令偶數(shù)為M、公差為B,我們已知該題的公差為2310,2310=2*3*5*7*11,大于11的下一個(gè)素?cái)?shù)為13,用13/2=6.5,那么,公差的要件為: M/B>6.5,即大于7個(gè)項(xiàng),主要是既要取最大的公差,又要確保不低于下一個(gè)素因子的1/2個(gè)項(xiàng)。我們就選擇2310為該偶數(shù)的公差。
2、尋找等差數(shù)列的首項(xiàng),令首項(xiàng)為A,A的條件為:既不能被組成公差的素?cái)?shù)2,3,5,7,11整除,也不與偶數(shù)除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同,還必須在公差2310之內(nèi);
(1)、不能被2,3,5,7,11整除的數(shù)有:在2310之內(nèi),大于或等于13的素?cái)?shù);自然數(shù)1;由大于或等于13的素因子與大于或等于13的素因子所組成的合數(shù)。為了方便起見(jiàn),我們?cè)谶@里取大于或等于13的素因子。
(2)、A除以2,3,5,7,11的余數(shù)不與偶數(shù)39366除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同。因39366-13=39353,39353分別除以2,3,5,7,11不能整除,故13除以2,3,5,7,11的余數(shù)不與偶數(shù)39366除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同,可以定為首項(xiàng),得該等差數(shù)列為13+2310N。
取等差數(shù)列13在M/2的項(xiàng)有:13,2323,4633,6943,9253,11563,13873,16183,18493。當(dāng)然,你也可以取該數(shù)列在偶數(shù)內(nèi)的所有項(xiàng),但是,當(dāng)你全盤計(jì)算該偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)時(shí),取所有項(xiàng)必然形成與對(duì)稱數(shù)列的計(jì)算重復(fù),該數(shù)列的對(duì)稱數(shù)列:因2310-13=2297,13不能被2,3,5,7,11整除,除以2,3,5,7,11的余數(shù)不與偶數(shù)39366除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同,那么,對(duì)稱數(shù)2297也必然滿足這些條件,2297+2310N同樣是產(chǎn)生素?cái)?shù)對(duì)的等差數(shù)列。
3、在上面的9上項(xiàng)中,去掉合數(shù):2323,4633,6943,9253,11563,4、再去掉除以后面40個(gè)素因子余數(shù)與偶數(shù)除以這40個(gè)素因子余數(shù)相同的數(shù),也就是對(duì)稱數(shù)是合數(shù)的數(shù):13,13873,16183,剩余18493必然能夠組成偶數(shù)39366的素?cái)?shù)對(duì)。
簡(jiǎn)單地談一下素?cái)?shù)生成線路與哥德巴赫數(shù)的生成線路的區(qū)別:
1、素?cái)?shù)生成線路,我們?nèi)匀灰?310為公差,在2310之內(nèi)不能被2,3,5,7,11整除的數(shù)有:2310*(1/2)*(2/3)*(4/5)*(6/7)*(10/11)=480個(gè),我們可以用這480個(gè)數(shù)為首項(xiàng),以2310為公差組成480個(gè)等差數(shù)列,為偶數(shù)39366內(nèi)的素?cái)?shù)生成線路。對(duì)于相鄰的偶數(shù)39364和39368來(lái)說(shuō),素?cái)?shù)的生成線路是一樣的。
2、我們把能夠組成偶數(shù)素?cái)?shù)對(duì)的素?cái)?shù)稱為哥德巴赫數(shù),偶數(shù)39366的哥德巴赫數(shù)生成線路,以2310為公差,在2310之內(nèi),既不能被2,3,5,7,11整除,也不與偶數(shù)39366除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同的數(shù)有:2310*(1/2)*(2/3)*(3/5)*(5/7)*(9/11)=270個(gè),即偶數(shù)39366以2310為公差的哥德巴赫數(shù)生成線路為270條,在2310內(nèi)的這270個(gè)數(shù)又是與2310/2=1155完全對(duì)稱的,如果全盤進(jìn)行計(jì)算必然重復(fù),故,也可以看成是270/2=135條完整的哥德巴赫數(shù)形成線路,而素?cái)?shù)生成線路是不會(huì)重復(fù)的。
而偶數(shù)39364的哥德巴赫數(shù)生成線路,在2310之內(nèi)既不能被2,3,5,7,11整除,也不與偶數(shù)除以2,3,5,7,11的余數(shù)相同的數(shù)有:2310*(1/2)*(1/3)*(3/5)*(5/7)*(9/11)=135,為135條線路,只有偶數(shù)39366的1/2。區(qū)別在于偶數(shù)39366能夠被素因子3整除,為乘以2/3,偶數(shù)39364不能夠被素因子3整除,為乘以1/3,即能夠整除的素因子X(jué),為乘以(X-1)/X,不能夠整除的素因子Y,為乘以(Y-2)/Y,所以,偶數(shù)39366的素?cái)?shù)對(duì)相當(dāng)于偶數(shù)39364的素?cái)?shù)對(duì)的2倍。
對(duì)于“充分大”的偶數(shù)的估算:充分大的偶數(shù)為500位數(shù),素?cái)?shù)對(duì)個(gè)數(shù),根據(jù)《哥德巴赫猜想的初級(jí)證明法》中,當(dāng)偶數(shù)大于91時(shí),偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì)個(gè)數(shù)不低于K(√M)/4,估計(jì)當(dāng)偶數(shù)大于500位時(shí),K的值為4*10的10次方,得充分大的偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì)個(gè)數(shù)不低于260位數(shù),用500位數(shù)的偶數(shù)除以260位數(shù)的數(shù),得充分大的偶數(shù)平均240位數(shù)個(gè)數(shù)字中,有一個(gè)素?cái)?shù)對(duì)的存在。如果我們直接進(jìn)行尋找,相當(dāng)于大海撈針。
如果,我們按照上面的方法二進(jìn)行尋找,公差應(yīng)為496位數(shù),估計(jì)素?cái)?shù)2*3*5*7*?*1283為496位數(shù),從素?cái)?shù)1289到2861之內(nèi),有素?cái)?shù)除以素因子2,3,5,7,?,1283的余數(shù)不與偶數(shù)除以這些素因子的余數(shù)相同的數(shù)存在,存在的這個(gè)數(shù)可以作為等差數(shù)列的首項(xiàng),2*3*5*7*?*1283的積作為等差數(shù)列的公差,取1289項(xiàng),即1289個(gè)數(shù),在這1289個(gè)數(shù)中,應(yīng)該有能夠組成500位數(shù)的偶數(shù)的1+1的素?cái)?shù)對(duì)的素?cái)?shù)存在。
難易度分析
尋找“充分大”偶數(shù)的一個(gè)“1+1”素?cái)?shù)對(duì)與驗(yàn)證1000位數(shù)以上的一個(gè)素?cái)?shù)相比較,到底哪一個(gè)難度小。
人類已經(jīng)能夠?qū)ふ也Ⅱ?yàn)證1000位數(shù)以上的素?cái)?shù),到底人們使用的什么辦法,我雖然不知道,但有一點(diǎn)可以肯定:都涉及素?cái)?shù),如果是簡(jiǎn)單的方法,那么,都是簡(jiǎn)單方法;如果是笨辦法,那么,都用笨辦法。我們?cè)谶@里采用笨辦法進(jìn)行比較:
充分大的偶數(shù)指500位數(shù)的數(shù),與1000位數(shù)的素?cái)?shù)相比,相差500位數(shù)。1000位數(shù)的數(shù)開(kāi)平方為500位數(shù),我們以位數(shù)相差一半的數(shù)為例進(jìn)行分析。
100000000與10000相差一半的位數(shù)。笨辦法是:要驗(yàn)證100000000以上的一個(gè)素?cái)?shù),假設(shè)要驗(yàn)證的這個(gè)數(shù)開(kāi)平方約等于10000,必須要用這個(gè)數(shù)除以10000之內(nèi)的素?cái)?shù),不能被這之內(nèi)所有的素?cái)?shù)整除,這個(gè)數(shù)才是素?cái)?shù)。因?yàn)椋?0000內(nèi)共有素?cái)?shù)1229個(gè),即必須做1229個(gè)除法題,才能得知這個(gè)數(shù)是不是素?cái)?shù)。說(shuō)個(gè)再笨一點(diǎn)的辦法,假設(shè)我們不知道10000之內(nèi)的素?cái)?shù),能否驗(yàn)證100000000以上的這個(gè)數(shù)是不是素?cái)?shù)呢?能,那就是用這個(gè)數(shù)除以10000內(nèi)的所有數(shù),不能被這之內(nèi)所有的數(shù)整除,也說(shuō)明這個(gè)數(shù)是素?cái)?shù)。(之所以說(shuō),這兩種辦法是笨辦法,當(dāng)我們知道10000內(nèi)的所有素?cái)?shù)時(shí),要尋找100000000內(nèi)的所有素?cái)?shù),不是用除法,而是用乘法,步驟最多只占第一種笨辦法的1%,詳見(jiàn)本人的《素?cái)?shù)的分布》中所說(shuō)的方法)。
當(dāng)我們尋找偶數(shù)10000的一個(gè)素?cái)?shù)對(duì),須要多少個(gè)運(yùn)算式?
我們知道:2*3*5*7*11=2310,10000/2310≈4,13/2=6.5,按理說(shuō)應(yīng)該取等差數(shù)列的7項(xiàng)以上,這里可以取4個(gè)項(xiàng),接近應(yīng)取數(shù)。我們基本上可以使用這個(gè)公差。這里的計(jì)算為5個(gè)計(jì)算式,簡(jiǎn)稱5步;
大于11的素?cái)?shù),從13開(kāi)始,尋找等差數(shù)列的首項(xiàng),我們用(10000-13)分別除以2,3,5,7,11。能被3整除,除到3為止,一個(gè)減法,兩個(gè)除法,為3步;
素?cái)?shù)17,(10000-17)分別除以2,3,5,7,11。不能整除,可以用17為等差數(shù)列的首項(xiàng),組成等差數(shù)列:17+2310N。為6步;
數(shù)列17+2310N在10000內(nèi)有:17,2327,4637,6947,9257,為4步;
計(jì)算素因子,√10000=100,素因子為100之內(nèi)的素?cái)?shù),除2,3,5,7,11外,還剩13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97,為20個(gè)素因子。為1步;
用10000分別除以這20個(gè)素因子,把余數(shù)記下來(lái)。為20步;
用17分別除以這些素因子,當(dāng)除到67時(shí)余數(shù)與10000除以67余數(shù)相同,為14步; 用2327分別除以這些素因子,當(dāng)除到13時(shí)余數(shù)為0,為1步;
用4637分別除以這些素因子,當(dāng)除到31時(shí)余數(shù)與10000除以31余數(shù)相同,為6步; 用6947分別除以這些素因子,當(dāng)除到43時(shí)余數(shù)與10000除以43余數(shù)相同,為9步; 用9257分別除以這些素因子,既不能整除,也不與10000除以這些素因子的余數(shù)相同,奇數(shù)9257必然能組成偶數(shù)10000的素?cái)?shù)對(duì)。為20步。
總計(jì)為:102步計(jì)算式。而驗(yàn)證100000000以上的一個(gè)素?cái)?shù)須要1229步計(jì)算式相比,結(jié)論為:尋找10000的一個(gè)素?cái)?shù)對(duì)比驗(yàn)證100000000以上的一個(gè)素?cái)?shù)簡(jiǎn)單。也就是說(shuō),尋找一個(gè)500位數(shù)偶數(shù)1+1的素?cái)?shù)對(duì),比驗(yàn)證一個(gè)1000位數(shù)以上的素?cái)?shù)容易。
尋找500位數(shù)偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì),因?yàn)椋?*3*5*7*11*?*1283左右,其乘積為493到496位數(shù),下一個(gè)素?cái)?shù)可能為1289左右,1289/2=644.5。才能滿足取下一個(gè)素因子的值的1/2以上個(gè)項(xiàng),當(dāng)然,能夠取到1289個(gè)項(xiàng)以上更好,更容易尋找到偶數(shù)的素?cái)?shù)對(duì)。
敬請(qǐng)世界電腦高手驗(yàn)證,充分大的偶數(shù)必然有1+1的素?cái)?shù)對(duì)存在,哥德巴赫猜想必然成立。
四川省三臺(tái)縣工商局:王志成
第三篇:哥德巴赫猜想的證明
《哥德巴赫猜想的嚴(yán)謹(jǐn)定性證明》 作者姓名:崔坤
作者單位:即墨市瑞達(dá)包裝輔料廠 E-mail:cwkzq@126.com 關(guān)鍵詞:CK表格,陳氏定理,瑞尼定理,哥德巴赫猜想 哥德巴赫猜想:哥德巴赫1742年給歐拉的信中哥德巴赫提出了以下猜想:
任一大于2的偶數(shù)都可寫成兩個(gè)質(zhì)數(shù)之和。
由于近代數(shù)學(xué)規(guī)定1不是素?cái)?shù),那么除2以外所有的素?cái)?shù)都是奇素?cái)?shù),據(jù)此哥猜等價(jià):
定理A:每個(gè)≥6的偶數(shù)都是2個(gè)奇素?cái)?shù)之和。推論B: 每個(gè)≥9的奇數(shù)O都是3個(gè)奇素?cái)?shù)之和;
證明:首先我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)表格---CK表格:
第一頁(yè) 在這個(gè)表格中通項(xiàng)N=An=2n+4,它是有2層等差數(shù)列構(gòu)成的閉合系統(tǒng),即上層是:首項(xiàng)為3,公差為2,末項(xiàng)是奇數(shù)(2n+1)的遞增等差數(shù)列。
下層是:首項(xiàng)為奇數(shù)(2n+1),公差為-2,末項(xiàng)是3的遞減等差數(shù)列。
由于偶數(shù)是無(wú)限的,故這個(gè)表格是個(gè)無(wú)限的,由此組成的系統(tǒng)就是一個(gè)非閉合系統(tǒng)。表中D(N)表示奇素?cái)?shù)對(duì)的個(gè)數(shù),H(N)表示奇合數(shù)對(duì)的個(gè)數(shù),M(N)表示奇素?cái)?shù)與奇合數(shù)成對(duì)的個(gè)數(shù)。不超過(guò)2n+1的奇素?cái)?shù)個(gè)數(shù)為 π(2n+1)-1有CK表格可知:D(N)= π(2n+1)-1-M(N)根據(jù)CK表格、陳氏定理1+
1、瑞尼定理1+2,第一層篩得:
N1=P1+H1,偶數(shù)N1≥12,奇素?cái)?shù)P1≥3,奇數(shù)H1≥9,即: N1=P1+H1=P1+P3=P5+H3,篩得:N1=P1+P3,其中奇素?cái)?shù)P1≥3,奇素?cái)?shù)P3≥3,奇素?cái)?shù)P5≥3,奇合數(shù)H3≥9 偶數(shù)N1的最小值是3+3=6,故每個(gè)N1≥6的偶數(shù)都是2個(gè)奇素?cái)?shù)之和 故命題得證
同理:第二層篩得:
N2=P2+H2,偶數(shù)N2≥12,奇素?cái)?shù)P2≥3,奇數(shù)H2≥9,第二頁(yè) 即:
N2=P2+H2=P2+P4=P6+H4,篩得:N2=P2+P4,其中奇素?cái)?shù)P2≥3,奇素?cái)?shù)P4≥3,奇素?cái)?shù)P6≥3,奇合數(shù)H4≥9 偶數(shù)N2的最小值是3+3=6,故每個(gè)N2≥6的偶數(shù)都是2個(gè)奇素?cái)?shù)之和 故命題得證
第三層篩得: N3=N1+N2, N4=H3+H4 則N3=P5+P6+ H3+H4= P5+P6+ N4 那么N3-N4=P5+P6 設(shè)N=N3-N4, 則N=P5+P6,其中奇素?cái)?shù)P5≥3,奇素?cái)?shù)P6≥3 故每個(gè)N1≥6的偶數(shù)都是2個(gè)奇素?cái)?shù)之和 故命題得證 綜上所述:
故定理A得證:每個(gè)≥6的偶數(shù)都是2個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
第三頁(yè)
推論B: 每一個(gè)大于等于9的奇數(shù)O都可以表示成三個(gè)奇素?cái)?shù)之和。簡(jiǎn)言:O=P1+P2+P3 證明:設(shè)P1、P2、P3均為≥3的奇素?cái)?shù),那么根據(jù)定理A可知:P3+N=P3+P1+P2, 因?yàn)镻3為≥3,N≥6,所以奇數(shù)O=(P3+N)≥9,即奇數(shù)O=P1+P2+P3 故:每一個(gè)大于等于9的奇數(shù)O都可以表示成三個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
簡(jiǎn)言:O=P1+P2+P3,故推論B得證 至此我們成功的證明了哥德巴赫猜想。作者:崔坤
即墨市瑞達(dá)包裝輔料廠 2016-09-14-14-38
第四頁(yè)
第四篇:哥德巴赫猜想的證明思路
哥德巴赫猜想的證明方法
引言
數(shù)論之位數(shù)運(yùn)算,一個(gè)新的的概念,一個(gè)新的方向,一個(gè)新的課題。希望廣大數(shù)學(xué)愛(ài)好者能參加到這個(gè)課題的研究中,從中發(fā)現(xiàn)更多的理論,解決更多的問(wèn)題。
目錄
一、哥德巴赫猜想的證明思路
1、哥德巴赫猜想證明引入的一些符號(hào)代表含義
2、素?cái)?shù)定理代數(shù)表達(dá)式
3、哥德巴赫猜想的證明
第一章 哥德巴赫猜想的證明思路
通過(guò)證明一任意大偶數(shù)可拆分2素?cái)?shù)之和的數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)證明哥德巴赫猜想成立
一、哥德巴赫猜想證明引入的一些符號(hào)代表含義
1、n,(n≥1;n∈自然數(shù))
2、Pn≈π(x)任意正整數(shù)n包含的素?cái)?shù)數(shù)量
3、Pn1,(0,m)區(qū)間內(nèi)素?cái)?shù)數(shù)量
4、Pn2,(m,2m)區(qū)間內(nèi)素?cái)?shù)數(shù)量
5、Pm,任意正整數(shù)n包含的素?cái)?shù)類型數(shù)量
5、(γ,γ=-0.***2)素?cái)?shù)分布系數(shù)
6、(λ,λ=0.6***984)素?cái)?shù)類型中素?cái)?shù)與偽素?cái)?shù)等差比例系數(shù)。
7、logn,以n為底的對(duì)數(shù)
8、H,小于等于n的所有素?cái)?shù)類型的組合數(shù)量
9、H1,小于等于n的素?cái)?shù)類型組合數(shù)量
10、Hn,取值為n時(shí)可拆分素?cái)?shù)對(duì)數(shù)量
11、HAL,偶數(shù)類型1
12、HBL,偶數(shù)類型2
13、HCL,偶數(shù)類型3
14、HDL,偶數(shù)類型4
15、(m,2m 2m=n)相對(duì)區(qū)間
16、Hnx=Pn2*(Pn2*2+1)*H1/H,相對(duì)區(qū)間內(nèi)兩素?cái)?shù)組合下限
17、HALx,偶數(shù)類型1組合下限
18、HBLx,偶數(shù)類型2組合下限
19、HCLx,偶數(shù)類型3組合下限 20、HDLx,偶數(shù)類型4組合下限
21、Hns=Pn1*(Pn1*2+1)*H1/H,相對(duì)區(qū)間內(nèi)兩素?cái)?shù)組合上限
22、HALs,偶數(shù)類型1組合上限
23、HBLs,偶數(shù)類型2組合上限
24、HCLs,偶數(shù)類型3組合上限
25、HDLs,偶數(shù)類型4組合上限
二、素?cái)?shù)定理代數(shù)表達(dá)式
1、Pn=π(x)≈(0.8n/3)/{γ+λ*(logn-2)+1}
2、Pn1=π(x)≈(0.8n/6)/{γ+λ*log(n/2-2)+1}
3、Pn2≈Pn-Pn1
三、哥德巴赫猜想的證明
1、Pm≈0.8n/3
2、H=(0.8n/6)*(0.8n/3+1)
3、H1=144*(n/90-1)*(n/90-1)+328(n/90-1)+186+{(n/90-1)+2}/2
4、Hn={(Pn*(Pn+1)/2}*H1/H
5、HAL=Hn*0.08/(n/90+1);
6、HBL=Hn*0.06/(n/90+1);
7、HCL= Hn*0.04/(n/90+1);
8、HDL=(Hn/30)/(n/90+1),9、Hnx=Pn2*(Pn2*2+1)*H1/H;
10、HALx= Hnx*0.08/(n/90+1);
11、HBLx= Hnx*0.06/(n/90+1);
12、HCLx= Hnx*0.04/(n/90+1);
13、HDLx=(Hnx/30)/(n/90+1);
14、Hns=Pn1*(Pn1*2+1)*H1/H;
10、HALs= Hns*0.08/(n/90+1);
11、HBLs= Hnx*0.06/(n/90+1);
12、HCLs= Hnx*0.04/(n/90+1);
13、HDLs=(Hnx/30)/(n/90+1); 結(jié)論:取自然數(shù)n,隨著n→∞,HAL、HBL、HCL、HDL的值呈擴(kuò)張性增漲; HALx、HBLx、HCLx、HDLx的下限值也呈擴(kuò)張性增漲;HALs、HBLs、HCLs、HDLs的上限值也呈擴(kuò)張性增漲,因此哥德巴赫猜想成立。
如看過(guò)此文后還請(qǐng)與本人的素?cái)?shù)計(jì)算公式及實(shí)際誤差對(duì)照表及百萬(wàn)素?cái)?shù)表及歌猜計(jì)算公式的電子表格一同研究(事倍功半)
第五篇:哥德巴赫猜想的證明
猜想1 每個(gè)不小于6的偶數(shù)都可以表示為兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和
猜想2.每個(gè)不小于9的奇數(shù)都可以表示為三個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
證明:
設(shè):m為整數(shù)且≥3;a,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,為整數(shù)且≥1
∵m為整數(shù)且≥3
∴2m為偶數(shù)且≥6
尾數(shù)為1且<121的和數(shù)為:21,51.,81,91,111 共5個(gè)
尾數(shù)為1且≥121的和數(shù)可表示為:
①(10a+1)*(10b+1),2m>121
②(10a1+3)*(10b1+7),2m>221
③(10a2+9)*(10b2+9),2m>361
尾數(shù)為3且<143的和數(shù)為:33,63,93,123,133 共5個(gè)
尾數(shù)為3且≥143的和數(shù)可表示為:
④(10a3+1)*(10b3+3),2m>143
⑤(10a4+7)*(10b4+9),2m>323
大于0且尾數(shù)為5的整數(shù)除了5,其余皆為和數(shù)
尾數(shù)為7且<187的和數(shù)為:27,,57,77,,87,117,147,177 共7個(gè)
尾數(shù)為7且≥187的和數(shù)可表示為:
⑥(10a5+1)*(10b5+7),2m>187
⑦(10a6+3)*(10b6+9),2m>247
尾數(shù)為9且<169的和數(shù)為:9,39,49,69,99,119,129,159 共8個(gè)
尾數(shù)為9且≥169的和數(shù)可表示為:
⑧(10a7+1)*(10b7+9),2m>209
⑨(10a8+3)*(10b8+3),2m>169
⑩(10a9+7)*(10b9+7),2m>289
∵a,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,為整數(shù)且≥1
令代數(shù)式①,②,③,……,⑩分別小于2m
則 ab,a1b1,a2b2,……,a9b9分別可以表示:當(dāng)代數(shù)式①,②,③,……,⑩分別<2m 時(shí),代數(shù)式①,②,③,……,⑩可以表示的數(shù)的個(gè)數(shù)
又∵大于等于3且小于2m的奇數(shù)可以求出為 m-1個(gè) ∴ab可表示代數(shù)式①所能表示的數(shù)的個(gè)數(shù)與大于于3且小于2m的奇數(shù)的個(gè)數(shù)的m?1
比
(10a+1)*(10b+1)<2mab<2m?10a?10b?1100
ab2m?10a?10b?1 ∵12m?10a?10b?1存在極大值 50100(m?1) ∴ab1的極大值為 m?150 m?1個(gè) 50∴大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,代數(shù)式①能表示的數(shù)最多為 同理可求得,大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,代數(shù)式①,②,③,……,⑩能表示的數(shù)最多都為m?1個(gè) 50 ∴大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,尾數(shù)為1的和數(shù)最多為3(m?1)+5個(gè) 50 2(m?1)大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,尾數(shù)為3的和數(shù)最多為+5個(gè) 50 m?1大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,尾數(shù)為5的和數(shù)最多為-1個(gè) 5 2(m?1)大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,尾數(shù)為7的和數(shù)最多為+7個(gè) 50 3(m?1)大于等于3且小于2m的奇數(shù)中,尾數(shù)為9的和數(shù)最多為+8個(gè) 50 設(shè)p1,p2為正奇數(shù) 則 當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)滿足p1+p2=2m的p1,p2共有 ∵當(dāng)2m≥502時(shí) [m?1-1組 2m?13(m?1)2(m?1)m?12(m?1)-1]-[+5]-[ +5]-[-1]-[ +7] 25050550 3(m?1)-[ +8] 的極小值≥1 50 即,當(dāng)2m≥502且m為奇數(shù)時(shí)至少有1 組p1,p2使猜想1成立 ∴當(dāng)2m≥502且m為奇數(shù)時(shí)猜想1成立 當(dāng)m為偶數(shù)時(shí)滿足p1+p2=2m的p1,p2共有 ∵當(dāng)2m≥512時(shí) [m-1組 2m3(m?1)2(m?1)m?12(m?1)-1]-[+5]-[ +5]-[-1]-[ +7] 25050550 3(m?1)-[ +8] 的極小值≥1 50 即,當(dāng)2m≥512且m為奇數(shù)時(shí)至少有1 組p1,p2使猜想1成立 ∴當(dāng)2m≥512且m為偶數(shù)時(shí)猜想1成立 ∴當(dāng)2m≥512時(shí) 猜想1成立 當(dāng)2m≤512時(shí),利用窮舉法,證得,猜想1成立 ∴綜上所述,猜想1成立 ∵大于等于9的偶數(shù)可以表示為 3+大于等于6的偶數(shù) 又∵猜想1成立 ∴猜想2成立 通過(guò)總結(jié)證明過(guò)程可以得出:質(zhì)數(shù)的個(gè)數(shù)與和數(shù)個(gè)數(shù)的比值無(wú)限接近1:9