分享

恒表孪生素数公式

 狙击伪邪真理 2016-10-20

提要 孪生素数猜想是数论中的著名未解决问题。这个猜想产生已久;在数学家希尔伯特在1900年国际数学家大会的著名报告中,它位列23个“希尔伯特问题”中的第8个问题,可以被描述为“存在无穷多个素数p,并且对每个p而言,有p+2这个数也是素数”。
    由于孪生素数猜想的高知名度以及它与哥德巴赫猜想的联系,因此不断有学术共同体外的数学爱好者试图证明它。有些人声称已经证明了孪生素数猜想。然而,尚未出现能够通过专业数学工作者审视的证明。(引自百度‘孪生素数’词条。)因此,在此不介绍该问题的研究进展和成果。

    由此可见孪生素数问题,特别是孪生素数公式是数论研究的一个重大的热门课题。 [1][2][3][4][5][6][7][8]

    根据素数判定定理即可推导证明恒表孪生素数公式。

    

    关键词    恒表  孪生素数   公式

    

    引理  素数列前r项之积加上或减去1,都不被大于第r项素数、小于和或差平方根的素数整除时,必为孪生素数。

    推论一 任意改变积的若干个因素的指数,引理依然成立。

    推论二 当积的因数(除开2外)缺项(即其指数改变为0)时,和或差不被所缺项素因数整除时,引理依然成立。

    定义 令p、pr、px、py表素数。

  n、r表自然数,且{n}={1、2、3、4、5···n},n≥ r ,{r}={1、2、3、4、5···r}  r=1时,2的指数≥2 

   pr!i=自然数列前r项或其中若干项之积,且除开2的指数不为0外,各项的因数指数可以任意改变。

   pr< py≤ p、p+2平方根。

   px表pr!缺项的素因子。

  “ |”为整除号,“?”为不整除号。“i”为任意改变指数号(简称变幂号)。

    则引理可表述为:

    孪生素数公式 p=pr!-1   p+2=pr!+1  pxpy?p、 p+2

    证明   pr |pr!,pr?1 =〉pr?p+2、p;又r= r≥ 1,所以前r项素数都?p、 p+2。

    已知px、py?p、 p+2。=〉所有小于或等于p、 p+2平方根的素数都?p、 p+2。

    假定有一个大于py的素数 |p、 p+2 ,已知py≤ p、p+2平方根=〉必然同时有一个pr或py同时|p、 p+2,这与前面已证pr、py?p、 p+2矛盾。=〉假设不成立。

    综上=〉p、 p+2必为孪生素数。引理得证。
    同理可证推论一、二成立

    例如根据引理可得孪生素数:

        p+2= 2x2+1=5              p= 2x2-1=3 

        p+2= 2x3+1=7              p=2x3-1=5 

        p+2= 2x3x5+1=31           p=2x3x5-1=29

   (各式积的末位因数即pr的取值,下同。)

   根据推论一,改变引理例式中各因数的指数可得孪生素数:

      p+2=2x2x3+1=13            p=2x2x3-1=11 

      p+2= 2x3x3+1=19           p=2x3x3-1=17

      p+2= 2x3x5x5+1=151        p= 2x3x5x5-1=149

      p+2=2x2x3x5+1=61          p=2x2x3x5-1==59

      p+2=2x2x2x3x3+1=73        p=2x2x2x3x3-1=71 

      p+2=2x2x3x3x3+1=109       p=2x2x3x3x3=1=107

      p+2=2x2x3x3x5+1=181       p= 2x2x3x3x5-1=179 

      p+2=2x2x2x2x2x2x3+1=193   p=2x2x2x2x2x2x3-1=191

      p+2=2x2x3x5x7+1=421       p=2x2x3x5x7-1=419

   根据推论二,改变引理例式中pr的值和各因数的指数可得孪生素数:

      p+2=2x3x7+1=43             p=2x3x7-1=41

      p+2= 2x2x5x5+1=101         p=2x3x17+1=103

      p+2=2x3x23+1=139           p=2x3x23-1=137  

      p+2=2x3x3x11+1=199         p=2x3x3x11-1=197

     又因为偶数都是2的倍数;任意一个奇合数都是若干个奇素数的积,所以任何奇合数分解质因数都必然是引理及推论中的一种形式;由此推知引理及推论可以表出任意奇数,包含了所有孪生素数,从而推知引理及推论可以表计全部孪生素数,证毕。

    引理及推论合并表述为:

    恒表孪生素数公式

    p= pr!i-1  p+2=pr!i+1  px、py?p、 p+2,p、 p+2必表孪生素数,且其值集就是全部孪生素数。

    pr≤自然数n, n!(分解合数项质因数)=pr!=>此式可表述为:

    孪生素数定理 自然数列前n项之积,或n内任意若干项(除开2的指数不为0外,各项或其素因子指数可以任意改变)之积,加上或减去1,和或差都不被缺项的素因子、大于n的素数小于或等于和或差的平方根的素数整除时,必为孪生素数。且所有孪生素数都可以如此表计。

   例如  p+2=1x2x3+1=7            p=1x2x3-=5

         p+2=1x2x3x3x4+1=73       p=1x2x3x3x4-1=71

         p+2=1x2x3x7+1=43         p=1x2x3x7=41

         p+2=1x2x3x4x13+1=313     p=1x2x3x4x13-1=311

         p+2=1x2x3x53+1=319       p=1x2x3x53-1=321

   

参考文献

 [1] 华罗庚著《数论导论》[M]1957年7科学出版社

 [2] 徐驰著《哥德巴赫猜想》[N] 1978年2月17日《人民日报

 [3] 百度百科[词条]“哥德巴赫猜想[DB/OL]

 [4]百度百科[词条]“素数普遍公式””[DB/OL]

 [5]百度百科[词条]“孪生素数”[DB/OL]

 [6]百度百科[词条]“梅森素数”[DB/OL]

 [7]百度百科[词条]“陈氏定理”[DB/OL]

[8]王晓明著哥德巴赫猜想传奇[J]【中华传奇】1999年3期pp. 25-38. 

 

 

修改问题

1、如果打印版式不合要求;文字、技术错误,请改正。

2、有些算式中有相同的数的乘积,最好在“和、差”前再“=”一次,把它们改写成乘方,其它数不变。

3、把px、py、pr等角标数字x、y、r打规范。

   笔者打不成,没法修改。

              

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多