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偶数1+1的数学原理
本帖最后由 愚工688 于 2026-1-6 14:41 编辑
任意偶数(表为2A)拆分成两个整数,必然可以写成:2A=(A-x)+(A+x)的形式。变量x取值域为【0,A-3】。
那么什么是素数呢?素数的判断定理即“艾拉托尼筛法(Eratosthenes):x不能被≤√x 的所有素数整除即为素数”。
那么我们对偶数2A拆分成的两个数(A-x)、(A+x)进行一下艾拉托尼筛法看看会怎么样呢?考虑到1不是素数,2是偶数,最小的奇素数是3,因此变量的取值域是【0,A-3】,因此在(A-x)、(A+x)不能被≤√(2A-3) 的所有素数整除时即符合艾拉托尼筛法而成为素数。由于偶数半值A为赋值,问题的主要关注点就成为变量相对于偶数半值A时怎么样取值才能够使得(A-x)、(A+x)不能被≤√(2A-3) 的所有素数整除呢?
奚氏偶数哥德巴赫猜想“1+1”的数学原理: 【与A构成“非同余”的变量x与A是组合成“1+1”的主要途径】,
这是建立在“艾拉托尼筛法(Eratosthenes):x不能被≤√x 的所有素数整除即为素数”基础上的判断偶数1+1素对的法则。
对于偶数2A,其半值A除以√(2A)的素数的余数可被视作已知值,我们记A除以≤√(M-2)的所有素数的余数为:j2、j3、j5、j7、…jr;
那么当变量x除以某素数的余数与A的余数相同,(A-x)能够被该素数整除;
当变量x除以某素数的余数与A的余数互余,(A+x)能够被该素数整除;
就是说在除以≤√(M-2)的所有素数时同时满足条件【与A构成“非同余”的变量x】必然能够【与A是组合成“1+1”的主要途径】。
除了“1+1”的主要途径之外,当然还有可能存在的次要途径的“1+1”素对。这就是小素数小于√(M-2)的情况。当然不是所有偶数都有次要途径的1+1的。甚至有的比较大的偶数也没有次要途径的1+1,比如偶数43522、54244、63274等都没有次要途径的1+1组合。因此证明哥德巴赫猜想的重点在主要途径的1+1之上。
我们该怎么求出2A=(A-x)+(A+x)的变量x的值呢?
由中国余数定理(典型例子就是古代的韩信点兵)可以依据余数的组合而求出解值。
实例一:偶数98的x的对应余数条件以及能够构成素对的变量x值
由偶数98的半值49除以2、3、5、7的余数条件49(j2=1,j3=1,j5=4,j7=0),
得出x的与A不同余的余数条件: x ( y2=0, y3=0, y5≠1、4, y7≠0),
即x的余数条件:2(0)、3(0)、5(0,2,3)、7(1,2,3,4,5,6),
这些与A构成非同余的余数共有以下不同素数的余数组合18组,可以依据中国剩余定理的可得出各组的解值,它们散布于[0,209=2*3*5*7-1]区域内:
(0,0,0,1)-120,(0,0,0,2)-30, (0,0.0,3)-150,(0,0,0,4)-60, (0,0,0,5)-180,(0,0,0,6)-90; (0,0,2,1)-162,(0,0,2,2)-72, (0,0,2,3)-192,(0,0,2,4)-102, (0,0,2,5)-12, (0,0,2,6)-132; (0,0,3,1)-78, (0,0,3,2)-198, (0,0,3,3)-108,(0,0,3,4)-18, (0,0,3,5)-138,(0,0,3,6)-48;
其中处于x值取值区域[0,46]内的x值有:30,12,18,
因此得到偶数98拆分成“1+1”的素对有:49±30,49±12,49±18 。
例二,偶数100的变量x的对应余数条件以及解值
由偶数100的半值50除以2、3、5、7的余数条件50(j2=0,j3=2,j5=0,j7=1),
得出x的非同余余数条件: x( y2=1,y3=0,y5≠0,y7≠1与6),
即x的余数条件:2(1)、3(0)、5(1,2,3,4)、7(0,2,3,4,5),
它们在除以素数(2、3、5、7)时有以下不同余数的20种组合:
(1,0,1,0),(1,0,1,2),(1,0,1,3),(1,0,1,4),(1,0,1,5);
(1,0,2,0),(1,0,2,2),(1,0,2,3),(1,0,2,4),(1,0,2,5);
(1,0,3,0),(1,0,3,2),(1,0,3,3),(1,0,3,4),(1,0,3,5);
(1,0,4,0),(1,0,4,2),(1,0,4,3),(1,0,4,4),(1,0,4,5);
运用中国剩余定理,每组不同的余数条件组合在素数连乘积内对应于一个唯一的整数,有
(1,0,1,0)=21, (1,0,1,2)=51, (1,0,1,3)=171,(1,0,1,4)=81, (1,0,1,5)=201;
(1,0,2,0)=147, (1,0,2,2)=177,(1,0,2,3)=87, (1,0,2,4)=207,(1,0,2,5)=117;
(1,0,3,0)=63, (1,0,3,2)=93, (1,0,3,3)=3, (1,0,3,4)=113,(1,0,3,5)=33;
(1,0,4,0)=189, (1,0,4,2)=9, (1,0,4,3)=129,(1,0,4,4)=39, (1,0,4,5)=159;
其中处于x值取值区域[0,47]内的x值有:21,9,3,33,39,
于是有: A= 50 , x= : 3 , 9 , 21 , 33 , 39 ,( 47 ——符合条件b),
代人A±x,得到符合条件a的全部“1+1”的素对:
[ 100 = ] 47 + 53,41 + 59,29 + 71,17 + 83,11 + 89,(3 + 97 )
M= 100 S(m)= 6 S1(m)= 5 Sp(m)≈ 4.571 δ1(m)≈-.086 K(m)= 1.33 r= 7
计算式: Sp( 100)=[( 100/2- 2)/2]*( 1/ 3)*( 4/ 5)*( 5/ 7)= 4.571
例三:使用连乘式计算偶数分成两个素数的变量x数量的计算示例:
偶数908,其√(908-2)内的最大素数是29,半值A= 454,其分成两个素数对A±x的变量x的取值区间[0,A-3]中含有的整数为( 908/2- 2)个, 因此,其构成与A不同余的x值的计算式是:
Sp( 908)=[( 908/2- 2)/2]*( 1/ 3)*( 3/ 5)*( 5/ 7)*( 9/ 11)*( 11/ 13)*( 15/ 17)*( 17/ 19)*( 21/ 23)*( 27/ 29)= 15
具体到每一步因子的含义:
1/2——[0,A-3]中满足除以2的余数不等于j2的数的发生概率;
( 1/ 3)—— [0,A-3]中满足除以3的余数不等于j3与(3-j3)的数的发生概率;
( 3/ 5)—— [0,A-3]中满足除以5的余数不等于j5与(5-j5)的数的发生概率;
( 5/ 7)—— [0,A-3]中满足除以7的余数不等于j7与(7-j7)的数的发生概率;
…… ,这里的j2,j3,…,jn,…,jr系偶数半值A除以素数2,3,…,n,…,r时的余数。
因此依据概率的独立事件的乘法定理,在自然数[0,A-3]区域中除以素数2,3,…,n,…,r时余数同时满足不等于j2、j3及(3-j3)、j5及(5-j5)、…、jr及(r-jr)的x值的分布概率P(m),有
P(m)=P(2·3·5·…·n·…·r)) =P(2)P(3)…P(n)…P(r).
即有 Sp( 908)=( 908/2- 2)*P(m) =[( 908/2- 2)/2]*( 1/ 3)*( 3/ 5)*( 5/ 7)*( 9/ 11)*( 11/ 13)*( 15/ 17)*( 17/ 19)*( 21/ 23)*( 27/ 29)= 15
取值域中实际筛选后的情况 :A= 454 时,
非同余的变量x= : 33 , 45 , 87 , 117 , 123 , 147 , 177 , 255 , 273 , 297 , 303 , 315 , 357 , 375 , 423 ,
表示成1+1素数对的形式: [ 908 = ] 421 + 487 ;409 + 499 ;367 + 541 ;337 + 571 ;331 + 577 ;307 + 601; 277 + 631; 199 + 709 ;181 + 727 ;157 + 751; 151 + 757 ;139 + 769 ;97 + 811 ;79 + 829 ;31 + 877 ;
M= 908 S(m)= 15 S1(m)= 15 Sp(m)≈ 15 δ(m)≈ 0 K(m)= 1 r= 29
对于比较大的偶数,连乘式也能够得到比较高精度的素对数量的计算值(jd)。
例:以M=20240226(日期)的百倍起始的连续偶数的素对数量的计算:
G(2024022600) = 8568084 ;Sp( 2024022600 *)≈ 8565602.9 , jd ≈ 0.99971;
G(2024022602) = 3856137 ;Sp( 2024022602 *)≈ 3854521.3 , jd ≈ 0.99958;
G(2024022604) = 3215245 ;Sp( 2024022604 *)≈ 3212101.1 , jd ≈ 0.99902;
G(2024022606) = 6426373 ;Sp( 2024022606 *)≈ 6424202.2 , jd ≈ 0.99966;
G(2024022608) = 3215215 ;Sp( 2024022608 *)≈ 3212788.6 , jd ≈ 0.99925;
G(2024022610) = 4286742 ;Sp( 2024022610 *)≈ 4282801.4 , jd ≈ 0.99908;
G(2024022612) = 6763045 ;Sp( 2024022612 *)≈ 6762318.1 , jd ≈ 0.99989;
G(2024022614) = 3411197 ;Sp( 2024022614 *)≈ 3410575 , jd ≈ 0.99982;
G(2024022616) = 4299790 ;Sp( 2024022616 *)≈ 4297898.2 , jd ≈ 0.99956;
G(2024022618) = 7195946 ;Sp( 2024022618 *)≈ 7188600.7 , jd ≈ 0.99898;
start time =09:34:16,end time=09:35:01 ,time use =
上述连乘式的计算实例的计算式:
Sp( 2024022600 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022600 /2 -2)*p(m) ≈ 8565602.9 , k(m)= 2.666667
Sp( 2024022602 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022602 /2 -2)*p(m) ≈ 3854521.3 , k(m)= 1.2
Sp( 2024022604 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022604 /2 -2)*p(m) ≈ 3212101.1 , k(m)= 1
Sp( 2024022606 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022606 /2 -2)*p(m) ≈ 6424202.2 , k(m)= 2
Sp( 2024022608 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022608 /2 -2)*p(m) ≈ 3212788.6 , k(m)= 1.000214
Sp( 2024022610 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022610 /2 -2)*p(m) ≈ 4282801.4 , k(m)= 1.333333
Sp( 2024022612 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022612 /2 -2)*p(m) ≈ 6762318.1 , k(m)= 2.105263
Sp( 2024022614 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022614 /2 -2)*p(m) ≈ 3410575 , k(m)= 1.061789
Sp( 2024022616 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022616 /2 -2)*p(m) ≈ 4297898.2 , k(m)= 1.338033
Sp( 2024022618 *) = 1/(1+ .1411 )*( 2024022618 /2 -2)*p(m) ≈ 7188600.7 , k(m)= 2.237975
【式中:p(m)=0.5π(1- 2/r )* π[(p1-1)/(p1- 2)],r为<√(M-2)内的奇素数;
其中:波动系数k(m)=π[(p1-1)/(p1- 2)],p1系偶数M含有的奇素因子,p1<√(M-2);
1/(1+ .1411 )——系偶数【15亿,21亿)内设定的相对误差修正系数。由小样本统计计算数据得出】
除了素数连乘式被用来计算偶数1+1的近似数量外,数学界常用依据素数定理导出的对数计算式,其中最常用的有哈代-l李德伍兹渐近式。对于大偶数来说,对数计算式具有比较快的计算速度,得到最广泛的使用。 我依据哈代-l李德伍兹渐近式的原理,依据多个样本区域的哈-李公式的实际计算结果,对其相对误差的情况进行了误差分析计算,采用了误差补偿的方法,得到的偶数1+1对数计算式具有比较高的计算精度,通常说吧,计算值的精度大都在0.99以上。
偶数素数对计算式 Xi(M)=t2*c1*M/(logM)^2
式中:
修正系数 t2=1.358-log(M)^(0.5)*.05484; (范围: t2≥1,若t2<1则弃用,即仍为哈代渐进式)
log(M)——自然对数;
C1--类似拉曼扭杨系数C(N),略作改进;(只计算√M内的素数,以改善计算速度)
连续偶数的素对计算实例的数据:
G(6000000000) = 22899781 ;Xi(M)≈ 22874190.08 , jd(m)≈ ? 0.99888;
G(6000000002) = 8585981 ;Xi(M)≈ 8578951.81 , jd(m)≈ ? 0.99918;
G(6000000004) = 8588030 ;Xi(M)≈ 8577821.09 , jd(m)≈ ? 0.99881;
G(6000000006) = 26447626 ;Xi(M)≈ 26422026.53 , jd(m)≈ ? 0.99903;
G(6000000008) = 8957244 ;Xi(M)≈ 8950770.04 , jd(m)≈ ? 0.99928;
G(6000000010) = 11446102 ;Xi(M)≈ 11437095.06 , jd(m)≈ ? 0.99921;
G(6000000012) = 17617549 ;Xi(M)≈ 17596450.81 , jd(m)≈ ? 0.99880;
G(6000000014) = 8605694 ;Xi(M)≈ 8597450 , jd(m)≈ ? 0.99904;
G(6000000016) = 8729012 ;Xi(M)≈ 8723208.12 , jd(m)≈ ? 0.99934;
G(6000000018) = 18046111 ;Xi(M)≈ 18031503.59 , jd(m)≈ ? 0.99919;
time start =19:34:59, time end =19:36:03
有了奚氏偶数哥德巴赫猜想“1+1”的数学原理的指引,我们不仅可以得出具体随机偶数的1+1,也能够高精度的计算出随机偶数的1+1的近似数量,哥德巴赫猜想,还有什么疑问需要解决呢?
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