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哥园秃詹孪胫证明

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哥园秃詹孪胫证明
时间:2023-08-06 13:53:59     小编:

【关键词】加全偶数;等价式;互换式;取值节;素数连续乘积节

问题的提出;大于4的偶数,均可等于两个素数之和.

哥德巴赫所担心的问题是:当一个偶数充分大时,是否还会不会有充分大的两个素数之和用来等于该偶数.

实际上,担心是没有必要的,可以肯定地说,当一个偶数越大时,而与其该偶数相等的素数对就会越多.

例:偶数210=199+11=197+13=193+17=191+19=181+29=179+31=173+37=167+43=163+

47=157+53=151+59=149+61=139+71=137+73=131+79=127+83=113+97=109+101=107+103.

共计有19对.

由于我们掌握了素数的规律性,给其猜想的证明就容易多了.下面就详尽地、分步地来进行分析证明.

分析一 一个奇素数的集合,用该集合中的每一个元素,分别与奇素数的集合相加,能够加全一切大于4的偶数.那么,问题就得以解决.运用的这一方法,叫加全法则.

当用最小素数3与其大于等于3的奇数序列相加,得3+(2N+3).

N为包括零在内的正整数序列.依次取值,显然就加全了大于4的全部偶数,称其为一次加全.

为了以后叙述方便,给N加注一个小脚标.一次加全应写成:3+(2N1+3).

第一步,要筛除3与含3因子的合数.

3+(2×3N2+3),显然不合猜想的要求,但我们可找出替代它的等价式.

即5+(2×3N2+7)

7+(2×3N2+5)

也就是说,筛除一个3因子却得到了两个可替代的等价式.

列出全部的算式,即:

3+(2×3N2+5)……①

3+(2×3N2+7)……②

5+(2×3N2+5)……③

5+(2×3N2+7)……④

7+(2×3N2+5)……⑤

7+(2×3N2+7)……⑥

这6个算式,又可加全大于6的全部偶数,称其为二次加全.

式中②、③两式等价, ④、⑤两式等价, ①、⑥两式等价.

分析二 筛除一个3因子,有了两个等价式.筛除5因子时,还会增加等价式吗?若在筛除的素因子不断增大时,而替代它的等价式会大增,这样就可把猜想变为确定.

为了清晰明了,必须罗列大量算式,而从其数据中寻求等价式增多的原因.

以二次加全的①~⑥式为基础,进行三次加全.

取N2=1~5这一节取是为了由6N2向30N3过渡.

取N2=6~10这一节取是为了补充漏掉的等价式.

依据①~⑥算式:当N2=1~10时,

由6N2过渡到30N3,需要筛除5因子.

那么,三次偶数加全算式为:

(10) 3+30N3+7

(12) 5+30N3+7

(14) 3+30N3+11=7+30N3+7

(16) 3+30N3+13=5+30N3+11

(18) 5+30N3+13=7+30N3+11=11+30N3+7

(20) 3+30N3+17=7+30N3+13=13+30N3+7

(22) 3+30N3+19=5+30N3+17=11+30N3+11

(24) 5+30N3+19=7+30N3+17=11+30N3+13=13+30N3+11=17+30N3+7

(26) 3+30N3+23=7+30N3+19=13+30N3+13=19+30N3+7

(28) 5+30N3+23=11+30N3+17=17+30N3+11

(30) 7+30N3+23=11+30N3+19=13+30N3+17=17+30N3+13=19+30N3+11=23+30N3+7

(32) 3+30N3+29=13+30N3+19=19+30N3+13

(34) 3+30N3+31=5+30N3+29=11+30N3+23=17+30N3+17=23+30N3+11

(36) 5+30N3+31=7+30N3+29=13+30N3+23=17+30N3+19=19+30N3+17=

23+30N3+13=29+30N3+7

(38) 7+30N3+31=19+30N3+19=31+30N3+7

(40) 3+30N3+37=11+30N3+29=17+30N3+23=23+30N3+17=29+30N3+11

(42) 5+30N3+37=11+30N3+31=13+30N3+29=19+30N3+23=23+30N3+19=29+30N3+13=31+30N3+11

(44) 3+30N3+41=7+30N3+37=13+30N3+31=31+30N3+13=37+30N3+7

至此,大于8的全部偶数三次加全完成,而且偶数大于16后,等价式不少于3个.

(46) 3+30N3+43=5+30N3+41=17+30N3+29=23+30N3+23=29+30N3+17

(48) 5+30N3+43=7+30N3+41=11+30N3+37=17+30N3+31=19+30N3+29=29+30N3+19=31+30N3+17=37+30N3+11=41+30N3+7

(50) 3+30N3+47=7+30N3+43=13+30N3+37=19+30N3+31=31+30N3+19=37+30N3+13=43+30N3+7 (52) 3+30N3+(49)=5+30N347=11+30N3+41=23+30N3+29=29+30N3+23=41+30N3+11

(54) 5+30N3+(49)=7+30N3+47=11+30N3+43=13+30N3+41=17+30N3+37=23+30N +31=31+30N3+23=37+30N3+17=41+30N3+13=43+30N3+11=47+30N3+7

(56) 3+30N3+53=7+30N3+(49)=13+30N3+43=19+30N3+37=37+30N3+19=43+30N3+13=(49)+30N3+7

(58) 5+30N3+53=11+30N3+47=17+30N3+41=29+30N3+29=41+30N3+17=47+30N3+11

(60) 7+30N3+53=11+30N3+(49)=13+30N3+47=17+30N3+43=19+30N3+41=23+30N3+37=29+30N33+31=31+30N3+29=37+30N3+23=41+30N3+19=43+30N3+17=47+30N3+13=(49)+30N3+11=53+30N3+7

(62) 3+30N359=13+30N3+(49)=19+30N3+43=31+30N3+31=43+30N3+19=

(49)+30N3+13

(64) 3+30N3+61=5+30N3+59=11+30N3+53=17+30N3+47=41+30N3+23=47+30N3+17=53+30N3+11

(66) 5+30N3+61=7+30N3+59=13+30N3+53=17+30N3+(49)=19+30N3+47=23+30N3+43=29+30N3+37=37+30N3+29=43+30N3+23=47+30N319=(49)+30N3+17=53+30N3+13=59+30N3+7

(68)7+30N3+61=19+30N3+(49)=31+30N3+37=37+30N3+31=(49)+30N3+19=61+30N3+7

(70)3+30N3+67=11+30N3+59=17+30N3+53=23+30N3+47=29+30N3+41=41+30N3+29=47+30N3+23=53+30N3+17=59+30N3+11

(72)5+30N3+67=11+30N3+61=13+30N3+59=19+30N3+53=23+30N3+(49)=29+30N3+43=31+30N3+41=41+30N3+31=43+30N3+29=(49)+30N3+23=53+30N3+19=59+30N3+13=61+30N3+11

注:括号中的数值是未被筛除的合数,作为近似素数保留.

说明:7+30N3+13=13+30N3+7称为互换等价式,为下一步求取更多的等价式打基础.如当N3取1时,7+43=13+37.互换的可行原则,被筛除素数不可互换.

通过以上大量数据的列出,只为找出偶数增大时,等价式增多的规律.

从6N2向30N3过渡中,等价式在未被筛除5因子时,它的个数是随N2的取值增大而增加的.由于Q2集合中只有{5,7}这两个元素,因此,在①、⑥两式中,可互换的只有7;在②、③两式中,可互换的只有5;在④、⑤两式中,可互换的是5与7.

分析三 从一个连续乘积节向下一个连续乘积节过渡时,求取出的等价式,增多的原因,是有了可互换的等价式.在乘积节增大后,可互换的等价式若能大量增加,问题便可解决.

为说明这一点,还需罗列数据.由30N3乘积节向210N4乘积节过渡中,偶数应大于等于3+30+7=40,因为在30N3中,10与40是等价的,依次到38与68是等价的.在偶数40~72里,只有44、46的等价式最少,是5个,可互换的等价式有3个.

那么,我们就以44为例.由于Q3集合元素有了8个,使其在7~37范围内,可互换的等价式增加.并且偶数大于等于40后,可互换的等价式不少于3个.

例:(44) 3+30N3+41=7+30N3+37=13+30N3+31=31+30N3+13=37+30N3+7

当N3=1时,写成草算式:74=3+71=7+67=13+61=31+43=37+37=43+31=61+13=67+7.

从44的5个等价式,到74就增加了3个,增加的3个可互换等价式,就是Q3集合中的(7,13,31)这三个元素.所以N3取值大一个,就会多出3个等价式.接下来继续推演(略).

当N3=7时,由44的5个等价式,到254就增加了3×7=21个.254总共等价式为5+21=26个.

由于N3=7已经过渡到210N4,必须筛除7与含7因子的合数.

因为44有5个等价式,产生7与7因子的合数最多是5个,再加上互换中的最多5个互换,那么,应被筛除的等价式不超过2×5=10个.实际254中仅有7个.

即254近似到Q4时的等价式是26-7=19个.

列出正规式:(254)

3+210N4+251=7+210N4+ [247]=13+210N4+241=31+210N4+223=43+210N4+211=

61+210N4+193=67+210N4+[187]=73+210N4+181=97+210N4+157=103+210N4+151=

127+210N4+127=151+210N4+103=157+210N4+97=181+210N4+73=[187]+210N4+67= 193+210N4+61=211+210N4+43=223+210N4+31=241+210N4+13.

由210+13=223,那么254的等价式中,小于223的可互换等价式增到了15个.这是因为Q3集合有48个元素,又因为Q3的值域为[11~211],因此,Q集合元素的剧增,使其可互换的等价式大增.

不妨再简述一下,以254为基础,由N4向N5的过渡状况.

N4的取值为1~11,当N4=11时,已步入到N5.

其等价式为19+15×11=184个.

而最多需筛除11与11因子的合数为19×2=38个.

那么2310+254=2564时,其等价式最少应有184-38=146个.

再以2564为基础,简述由N5向N6的过渡状况.

N5的取值为1~13,当N5=13时,已步入到N6.

2564的等价式不少于146个,可互换的等价式不少于146-19=127个.

其等价式不少于146+127×13-2×146=1505个.

即∏(2D13)+2564=30030+2564=32594这么大的偶数时,不含有3~13的素因子的近似等价式有不少于1505个

……

当由∏(2DK)Nn向∏[2D(K+①)]Nn+1过渡时,

Nn的取值为1~(K+①),当Nn=K+①时,已步入Nn+1.

设∏(2DK)Nn充分大的偶数在Nn时的等价式为AK个.

可互换的等价式为AK-AK-①个.

那么,Nn+1的近似等价式为:(AK-AK-①)×(K+①)-AK.

由于AKAK-①,素因子的K值不断地加大,

所以,(AK-AK-①)×(K+①)AK.

根据前面的大量数据罗列,通过一步步地分析,至此,结论是:

在加全偶数的过程中,要依次筛除素因子,被筛除的合数要出现断档位,而断档位又靠增加的等价式来替代,所能替代的等价式是随其偶数的加大是增加的,等价式增加的原因是有可互换的等价式,可互换等价式的增加是来自Q集合的元素的大量增加.因此,当偶数充分大时,与它相等的素数对就会越多.

这样,我们最后要筛除哥德巴赫的担心,得出确切的定论.

证毕.

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