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素数筛法与应用

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发表于 2018-6-4 10:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
素数筛法与应用
传统的素数筛法,基本上只有认知的功能,要想利用它来做研究,似乎不易。
下面介绍一种筛法,可以直观的看出素数无穷和孪生素数猜想的成立,稍加变通,可以解决哥德巴赫猜想。
把自然数从2到31排成一排,二排,32到61,三排,62到91,如此一直排下去。
筛去2,3,5的倍数,留下每排八个数。也就是留下了八列数,它们分别是
30m十7,30m+11,30m+13,30m+17,30m+19,30m+23,30m十29,30m+31。
显然素数除2,3,5外,都在其中。
如果某列某个数是合数,那么它必是上面八个数中的两个数的积。于是有:
30m+7=(30a+7)(30b+31)
30m+7=(30a+11)(30b+17)
30m+7=(30a十13)(30b十19)
30m+7=(30a+23)(30b+29)
其中m,a,b都属非负整。
其它的数的积的形式就不占篇幅了,利用同余容易得出。
计算上式可得:
m=30ab十7b+31a+7
m=30ab+17b+11a+6
m=30ab十19a+I3b十8
m=30ab+29a+23b+22
每一对a,b都对应一个m值,每个m都对应一个合数。
所有m的集合,是由形如cX+d的数组成的。
其中c≥7,c≥d,d为c而变的定值。且c为限定值。
合数m集合的补集,它的每个元素都对应一个素数。如m集合的补集{0,1,2,3,4,5,9}分别是对应素数7,37,67,97,127,157,277。
基础理论:
非负整数集合cX+d和它的补集都不能用形如nY+t的数全包含。其中n>c≥7,d和t随系数而变的定值,且一一对应。
综上所述,素数无穷显而易见。因为合数m的集合的补集元素有无穷多。
孪生素数
我们把孪生素数分为三组:
30a+11和30b+11
30a+17和30b+19
30a+29和30b+31
下面拿第一组来讨论。
用{M11}表示30a+11的合数集,{M13}表示30b+13的合数集。
显然集合{M11}并集合{M13}不是全集,并集后的补集有无穷多个元素。而这样所得的每个元素都对应的是素数,也就是孪生素数。如(11,13),(41,43),(71,73),(101,103)。于是孪生素数成立不言而喻。
哥德巴赫猜想
把偶数写成十五组,30a,30a+2,30a+4,30a+6,30a+8,30a+10,30a+12,30a+14,30a+16,30a+18,30a+20,30a+22,30a+24,30a+26,30a+28。
下面以30m+2为例说一下。
把30m+2写成两个奇数的和的形式:
30m+2=(30a+13)+(30b+19)
30m+2=(30a+31)+(30b+31)
除开3和5的奇数倍的奇数,能且只能写出上述两种和的形式。要直接去证明两个加数同为素数,似乎很难。
不知大家注意了没有,有限集合{cX+d}中的元素从小到大依次排列,如果把这个排列顺序倒逆排列,记到数轴上,新的元素顺序依然可以用{cX十d}来表示!!!
例如7X+7,它的元素分别是7,14,21,28,35,42,49,56,63,70,77,84,91,98。如果把顺序倒逆到数轴上,98记作0点,那么91就在7点上,84在14点上……。如果从100算起数轴倒逆,那么98就在2点上,91在9点上,……。这样一来,新的元素顺序可以用(7X十7)+2或7X+(7+2)来表示。只是此时的X取值范围扩大到包含-1了。
如果把{M19}的元素记到数轴上,把{M13}的元素倒逆记到数轴上,重合!
哥德巴赫猜想的问题可转变为两重合后的数轴是否连续的问题了。答案是明显的。
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 楼主| 发表于 2018-6-4 10:12 | 显示全部楼层
但愿能引起大家的注意
发表于 2018-6-5 08:34 | 显示全部楼层
合数集与素数集都不存在,你乄乄的!
发表于 2018-6-5 10:03 | 显示全部楼层
楼主先生是否看过我的文章后有所启发,如果您是年轻人,我可无偿助你一臂之力!
QQ:845670551
 楼主| 发表于 2018-6-5 14:16 | 显示全部楼层
多谢了。
数据方面就不用了。
 楼主| 发表于 2018-6-5 14:40 | 显示全部楼层
从这里可以解释为什么3的偶数倍比其他的偶数,哥猜解要多,因为3的偶数倍可以写成三组和的形式,而其他的偶数只能写出二组和的形式。
发表于 2018-6-6 11:02 | 显示全部楼层
看来你也非睿智青年。祝贺您有更大进步!
 楼主| 发表于 2018-6-8 11:56 | 显示全部楼层
要吃透此帖,非专业人员三五个工作日不可。
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