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时间:2018-08-06
《“哥德巴赫猜想”及“孪生素数猜想”的证明》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、“哥德巴赫猜想”简捷证明贵州省务川自治县实验学校王若仲(王洪)摘要:我闲遐之余,喜好研究数学问题,我在一次偶然探究中,发现了“哥德巴赫猜想”的简捷证明方法,即就是不具体研究单个素数的位置如何,也不研究设定区域内素数的数量如何,而是利用集合的概念,设置一定的条件,在宽泛的前提下探讨整体情形,即假设偶数6,8,10,…,(2m-2),(2m)(m≧3);它们均可表为两个奇素数之和。设奇合数a1,a2,a3,…,at均为不大于偶数2m的全体奇合数,(ai<aj,i<j,i、j=1,2,3,…,t),t∈N。则集合{1,(2m-1)}∪{(2m
2、-a1),(2m-a2),(2m-a3),…,(2m-at)}∪{a1,a2,a3,…,at}有缺项。利用前面已知情形,证明集合{(2m-a1),(2m-a2),(2m-a3),…,(2m-at)}∪{(a1+2),(a2+2),(a3+2),…,(at+2)}有缺项;利用该结论以及前面已知情形,证明集合{(2m-a1),(2m-a2),(2m-a3),…,(2m-at)}∪{(a1-2),(a2-2),(a3-2),…,(at-2)}也有缺项;假设偶数(2m+2)不能表为两个奇素数之和,设奇合数a1,a2,a3,…,ar均为不大于偶数
3、(2m+2)的全体奇合数,(ai<aj,i<j,i、j=1,2,3,…,r),r∈N。则集合{1,(2m+2-1)}∪{(2m+2-a1),(2m+2-a2),(2m+2-a3),…,(2m+2-at)}∪{a1,a2,a3,…,ar}没有缺项。该集合中的元素均分别减去2后所得集合{(2m-a1),(2m-a2),(2m-a3),…,(2m-at)}∪{(a1-2),(a2-2),(a3-2),…,(at-2)}仍然没有缺项。这与前面所得结论产生矛盾,说明偶数(2m+2)能表为两个奇素数之和。由此得出“哥德巴赫猜想”成立。由“哥德巴赫猜
4、想”成立,得出“孪生素数猜想”成立。关键词:哥德巴赫猜想;素数;缺项集合引言德国数学家哥德巴赫,他在1742年提出:任一不小于6的偶数均可表为两个奇素数之和,这就是著名的哥德巴赫猜想问题,至今没有完全解决。我在遵义师范高等专科学校求学时,就对哥德巴赫猜想问题产生了兴趣,进行过肤浅的探索。特别是我在1993年的一次偶然的数字游戏演算中,发现了一个特别有趣的现象,通过归纳提炼,得出如下问题,即对于任一集合A,A={p1,p2,p3,…,pk},pi5、的任一偶数M,M均可表为集合A中的两个奇素数之和,m∈N,m≧4。则集合{(2m-p1),(2m-p2),(2m-p3),…,(2m-pn)}中至少有一个奇素数。这个问题看似和“哥德巴赫猜想”反映的是同样的内容,实际上是不同的情形,不同的类型问题。原因是集合{p1,p2,p3,…,pk}中未必包含了奇素数pk前面的全体奇素数。我们知道,只能被1和本身整除的正整数,称为素数。对于符号π(m)来说,它表示为不大于正整数m的全体奇素数的个数。定义1:对于某一偶数M(M>4),设p1、p2、p3、…、pn均为小于偶数M的全体奇素数,对于[π(M6、-p1)+π(M-p2)+π(M-p3)+…+π(M-pn)],则称为偶数M对应的垒数,简称为M垒数,记为∑52(M)。定义2:对于均满足某一特性或某一表达式的全体整数值组成的集合A,关于集合A的子集A1,A2,A3,…,Ak;任一Ai≠A(i=1,2,3,…,k),则称集合Ai为该条件下的缺项集合。缺具体的某一项称为缺项。我们现在来分析证明“哥德巴赫猜想”的具体情形,若对于下列式子:∑(2m+2)-∑(2m)(m>2),恒有∑(2m+2)-∑(2m)≧1;则“哥德巴赫猜想”成立。具体举例分析如下:对于偶数18,小于18的全体奇素数有:7、3,5,7,11,13,17;那么有:π(18-3)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(18-5)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(18-7)=4,对应的奇素数有:3,5,7,11。π(18-11)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π(18-13)=2,对应的奇素数有:3,5。π(18-17)=0,对应的奇素数有:0个。所以∑(18)=19。对于偶数20,小于20的全体奇素数有:3,5,7,11,13,17,19;那么有:π(20-3)=6,对应的奇素数有:3,5,7,11,13,17。π(20-5)=5,8、对应的奇素数有:3,5,7,11,13。52π(20-7)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(20-11)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π(20-13)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π
5、的任一偶数M,M均可表为集合A中的两个奇素数之和,m∈N,m≧4。则集合{(2m-p1),(2m-p2),(2m-p3),…,(2m-pn)}中至少有一个奇素数。这个问题看似和“哥德巴赫猜想”反映的是同样的内容,实际上是不同的情形,不同的类型问题。原因是集合{p1,p2,p3,…,pk}中未必包含了奇素数pk前面的全体奇素数。我们知道,只能被1和本身整除的正整数,称为素数。对于符号π(m)来说,它表示为不大于正整数m的全体奇素数的个数。定义1:对于某一偶数M(M>4),设p1、p2、p3、…、pn均为小于偶数M的全体奇素数,对于[π(M
6、-p1)+π(M-p2)+π(M-p3)+…+π(M-pn)],则称为偶数M对应的垒数,简称为M垒数,记为∑52(M)。定义2:对于均满足某一特性或某一表达式的全体整数值组成的集合A,关于集合A的子集A1,A2,A3,…,Ak;任一Ai≠A(i=1,2,3,…,k),则称集合Ai为该条件下的缺项集合。缺具体的某一项称为缺项。我们现在来分析证明“哥德巴赫猜想”的具体情形,若对于下列式子:∑(2m+2)-∑(2m)(m>2),恒有∑(2m+2)-∑(2m)≧1;则“哥德巴赫猜想”成立。具体举例分析如下:对于偶数18,小于18的全体奇素数有:
7、3,5,7,11,13,17;那么有:π(18-3)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(18-5)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(18-7)=4,对应的奇素数有:3,5,7,11。π(18-11)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π(18-13)=2,对应的奇素数有:3,5。π(18-17)=0,对应的奇素数有:0个。所以∑(18)=19。对于偶数20,小于20的全体奇素数有:3,5,7,11,13,17,19;那么有:π(20-3)=6,对应的奇素数有:3,5,7,11,13,17。π(20-5)=5,
8、对应的奇素数有:3,5,7,11,13。52π(20-7)=5,对应的奇素数有:3,5,7,11,13。π(20-11)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π(20-13)=3,对应的奇素数有:3,5,7。π
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