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7、三个特殊素数公式 摘要 《数学通报》8(1990)邵品琮文介绍说,几百年来,经过全世界许多优秀数学家的努力,都没有找到恒表素数公式,连表示部分的也没有,甚至于还不知道有没有这样的公式。由此看来,寻找素数公式是个数论大难题,发现素数公式既丰富发展了数学基础理论,贡献了不起,又彰显超凡智慧和创新能力! 踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫。笔者宏观探讨了素数公式存在于哪种运算中,微观解析了参与运算的数之客观种类、形式,侥幸发现一系列各类各种素数公式,突破、推进了数学基础理论。口说无凭,事实为证。虽然素数公式的基本类型只有三类,但是种属繁多,且种类可以转化、表计同一个素数运算数据可以任意变化。因此一文中不可能一一论述,在此先奉献三类素数公式,及计算较为简便的三个特殊素数公式。 关键词 素数 公式 发现 问题简介 作者发现三个相对简单、特殊的素数公式,打破了两千连来寻找不到素数公式的纪录,平息了到底有没有素数公式的争论。介绍、证明如下。 定义 Px、Py、Pr表奇素数,Pr≤√Px≤n,Py>Pr, n、k表自然数(注意:下文各式n值有变化、限定),“i”为“变幂号”表示素因子的指数可以不为0随意改变,“∤”为不整除号。 定理 Px= 2^k+(或-)n!(n≠2)Px≤Pr^2时除1外必是素数。 (此式为第一类素数公式,2^k、n!的素因子集合为Pr前素数列,素因子指数确定不变。) 证明:2|2^k,2∤n!=>2∤Px, Pr∤2^k, Pr|n!=>Pr∤Px 假定Py|Px,已知 Py>Pr,Pr≤√Px=>必有1个Pr|Px,与已证Pr∤Px矛盾=>假设不成立,Px=1外必是素数。 例如 Px=2x2+3=7 Px=2x2x2x2x2-3x5=17 Px=2x2x2x2x2x2x2-3x5x7=23 (本文所有例式都未列举一目了然的k、n值。) 此外,Px>Pr^2,Py∤Px时,Px仍然是素数。不证自明。 例如 Px=2x2x2x2x2x2x2+1x3x5x7=233 Px=1x3x5x7- 2x2x2x2=89 推论1 任意(不为0外)改变2^k、n!的各素因子的指数,引理依然成立。(此为第二类素数公式。) 例如 Px=2x2+3x5=19 Px=3x3x5-2x2=41 Px=2x2+3x5x5=79 Px=3x5x5-2x2x2=67 推论2 定理、推论1中2^k、n!的素因子集合为非2缺项Pr前素数列,缺项素数∤Px时,定理及推论依然成立。 (此为第三类素数公式。) 例如 Px=2x2x2x2+5x5=41 Px=2+5x7=37 由定理及其2个推论、≤Px的合数是≤√Px的若干个素数的积,i是变幂号=>n可以是素数,也可以是自然数=> 特例公式一 Px=2^k+(或-)n!i, n≠2 ,Py∤Px,除1外Px必是素数。 例如 Px=2x2+1x3x5x7x9=949 Px=1x3x5x7x9-2x2=941 Px=1x3x5x7x9-2x2x2x2x2x2x2=817 特例公式二 Px=5^k+(或-)n!i, n≠5, Py∤Px除1外Px必是素数。 例如 Px=1x2x3x4x6-5x5x5=19 Px=1x2x3x4x6+5x5x5=269 Px=1x2x2x3x4-5x5=23 Px=1x2x2x3x4+5x5=73 Px=5+1x2=7 Px=5-1x2=3 特例公式三 Px=2^k·5^k+(或-)n!i ,n≠2、5, Py∤Px ,除1外Px必是素数。 例如 Px=1x3x7-2x5=11 Px=1x3x7+2x5=31 Px=2x5+1x3=13 Px=2x5-1x3=7 Px=1x3x3x7-2x5=53 Px=1x3x3x7+2x2x5=83 这三个公式和推论可能表计全部素数!? 此外,还可同样证明由定理、推论变形转化而得的素数通项公式、对偶素数(n+x,n-x同时为素数)公式、孪生素数公式··· 都说中国数学好久没出重大成果,不能领先世界了。假如证明了上述全部公式并获得公认,是否为数学基础理论重大突破进展?咱们的奉献排名国内外老几,能够为中国数学争口气否? |
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