每个大于4的偶数总能写成两个奇素数之和
作者:崔坤
序言:
(一)哥德巴赫猜想是数论中著名问题之一,不管检验多大的偶数都会发现:
大于4的偶数总能写成两个奇素数之和。
例如:6=3+3,8=3+5,10=5+5,…,100=97+3,102=97+5,…,那么这个结论
是不是对一切这样的偶数都成立呢?1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫
(Christian Goldbach)在给欧拉的信中第一次提出了这个问题。6月30日,欧拉
回信说:“任何大于4的偶数都是两个奇素数之和。虽然我还不能证明它,但我
确信无疑,认为这是完全正确的定理。”他的信心吸引了许多数学家试图证明它,但直到19世纪末都没有任何进展,这就是著名的《哥德巴赫猜想》。
(二):解决这个问题的方法是检验每个大于4的偶数,看哥德巴赫猜想是否对每一个偶数都成立。但困难在于自然数有无限多个,不管已经验证了多少个也不能下结论说下一个还是这样。实际上有人对直到33亿以内的所有偶数都作了验证。
(以上参考文献:《中学数学教师手册》,上海教育出版社,P1-323-324质数)
然而作者从1984年春天开始对她进行研究,终于给出了如下的证明。
证明:
首先,构造一个CK表格,通项An=2n+4,并导出CK公式:
Gn=Hn+2 P(素数)-n
其中:Gn、Hn均为非负整数,P(素数)、n均为正整数,
P(素数)表示不超过(2n+1)的奇素数的个数。
CK表格如下:
偶数An 素数对的个数Gn 合数对的个数Hn 奇数对 奇数对的个数n 不超过2n+1的素数个数
6 1 0 (3,3) 1 1
8 2 0 (3,5),(3,5) 2 2
10 3 0 (3,7),(5,5),(7,3) 3 3
12 2 0 (3,9),(5,7),(7,5),(9,3) 4 3
14 3 0 (3,11),(5,9).(7,7),(9,5),(11,3) 5 4
16 4 0 (3,13),(5,11),(7,9),(9,7),(11,5),(13,3) 6 5
18 4 1 (3,15),(5,13),(7,11),(9,9),(11,7),(13,5),(15,3) 7 5
… … … … … …
2n+4 Gn Hn 3 5 … 2n-1 2n+1 n P(素数)
2n+1 2n-1 … 5 3
… … … … … …
分析CK表格通项An:显然An 中共有n个不相同的奇数,共有n个不相同的奇数对。
它们有四种:
[1](素数,素数),令有Gn个
[2](合数,合数),令有Hn个
[3](素数,合数),令有Mn个
[4](合数,素数),令有Wn个
很清楚,Mn=Wn。
设An中共有P(素数)个不相同的奇素数,则:
Gn+Hn+Mn+Wn=n . . .〈1〉
Mn= P(素数)-Gn . . .〈2〉
Mn=Wn . . .〈3〉
有上述〈1〉、〈2〉、〈3〉式得:Gn=Hn+ 2P(素数)-n
其中,Gn、Hn均为非负整数,P(素数)、n均为正整数。
将公式:Gn=Hn+2 P(素数)-n称为CK公式
通过CK公式与CK表格分析运用归纳法证明:
第一:当n=1时,6=3+3,显然命题成立。
第二:假设当n=k时,Gk>0命题成立
当n=k+1,如果G(k+1)=0,那么此时分析通项表格:
2k+6 G(k+1) H(k+1) 3 5 … P1 P1+2 … 2k+1 2k+3 k+1 P(素数)
2k+3 2k+1 … P1+2 P1 … 5 3
表格中只会是如下唯一情况:k+1为偶数,P1为2k+6中最大的奇素数,P1=k+2相邻的奇素数P2=2(k+1)+3,
P1与P2相间0.5(k+1),他们之间没有其它素数。
在《数论导引》华罗庚著,97页一99页已经证明:
“对任一实数X≥1,在X及2X之间必有一素数。”由此可知在P1与P2之间必有另一素数P’存在。
这与他们之间没有其它素数相矛盾,则G(k+1)=0不成立,只有G(k+1)>0。
从而得出:每个>4的偶数都有一个奇素数对。
即:每个>4的偶数总能写成两个奇素数之和
综合上述2种情况得出:每个>4的偶数都有一个奇素数对
即:每个大于4的偶数总能写成两个奇素数之和
作者:崔坤
序言:
(一)哥德巴赫猜想是数论中著名问题之一,不管检验多大的偶数都会发现:
大于4的偶数总能写成两个奇素数之和。
例如:6=3+3,8=3+5,10=5+5,…,100=97+3,102=97+5,…,那么这个结论
是不是对一切这样的偶数都成立呢?1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫
(Christian Goldbach)在给欧拉的信中第一次提出了这个问题。6月30日,欧拉
回信说:“任何大于4的偶数都是两个奇素数之和。虽然我还不能证明它,但我
确信无疑,认为这是完全正确的定理。”他的信心吸引了许多数学家试图证明它,但直到19世纪末都没有任何进展,这就是著名的《哥德巴赫猜想》。
(二):解决这个问题的方法是检验每个大于4的偶数,看哥德巴赫猜想是否对每一个偶数都成立。但困难在于自然数有无限多个,不管已经验证了多少个也不能下结论说下一个还是这样。实际上有人对直到33亿以内的所有偶数都作了验证。
(以上参考文献:《中学数学教师手册》,上海教育出版社,P1-323-324质数)
然而作者从1984年春天开始对她进行研究,终于给出了如下的证明。
证明:
首先,构造一个CK表格,通项An=2n+4,并导出CK公式:
Gn=Hn+2 P(素数)-n
其中:Gn、Hn均为非负整数,P(素数)、n均为正整数,
P(素数)表示不超过(2n+1)的奇素数的个数。
CK表格如下:
偶数An 素数对的个数Gn 合数对的个数Hn 奇数对 奇数对的个数n 不超过2n+1的素数个数
6 1 0 (3,3) 1 1
8 2 0 (3,5),(3,5) 2 2
10 3 0 (3,7),(5,5),(7,3) 3 3
12 2 0 (3,9),(5,7),(7,5),(9,3) 4 3
14 3 0 (3,11),(5,9).(7,7),(9,5),(11,3) 5 4
16 4 0 (3,13),(5,11),(7,9),(9,7),(11,5),(13,3) 6 5
18 4 1 (3,15),(5,13),(7,11),(9,9),(11,7),(13,5),(15,3) 7 5
… … … … … …
2n+4 Gn Hn 3 5 … 2n-1 2n+1 n P(素数)
2n+1 2n-1 … 5 3
… … … … … …
分析CK表格通项An:显然An 中共有n个不相同的奇数,共有n个不相同的奇数对。
它们有四种:
[1](素数,素数),令有Gn个
[2](合数,合数),令有Hn个
[3](素数,合数),令有Mn个
[4](合数,素数),令有Wn个
很清楚,Mn=Wn。
设An中共有P(素数)个不相同的奇素数,则:
Gn+Hn+Mn+Wn=n . . .〈1〉
Mn= P(素数)-Gn . . .〈2〉
Mn=Wn . . .〈3〉
有上述〈1〉、〈2〉、〈3〉式得:Gn=Hn+ 2P(素数)-n
其中,Gn、Hn均为非负整数,P(素数)、n均为正整数。
将公式:Gn=Hn+2 P(素数)-n称为CK公式
通过CK公式与CK表格分析运用归纳法证明:
第一:当n=1时,6=3+3,显然命题成立。
第二:假设当n=k时,Gk>0命题成立
当n=k+1,如果G(k+1)=0,那么此时分析通项表格:
2k+6 G(k+1) H(k+1) 3 5 … P1 P1+2 … 2k+1 2k+3 k+1 P(素数)
2k+3 2k+1 … P1+2 P1 … 5 3
表格中只会是如下唯一情况:k+1为偶数,P1为2k+6中最大的奇素数,P1=k+2相邻的奇素数P2=2(k+1)+3,
P1与P2相间0.5(k+1),他们之间没有其它素数。
在《数论导引》华罗庚著,97页一99页已经证明:
“对任一实数X≥1,在X及2X之间必有一素数。”由此可知在P1与P2之间必有另一素数P’存在。
这与他们之间没有其它素数相矛盾,则G(k+1)=0不成立,只有G(k+1)>0。
从而得出:每个>4的偶数都有一个奇素数对。
即:每个>4的偶数总能写成两个奇素数之和
综合上述2种情况得出:每个>4的偶数都有一个奇素数对
即:每个大于4的偶数总能写成两个奇素数之和