|
对于不定方程x±y=2n在某固定范围内解的组数问题,
它与哥德巴赫猜想一样,含有小素数因子的偶数的解组数要多,
而不含小素数因子的相对来说要少,那么这个因子如何确认呢?
在10000内总共累计解的组数为1604210,安理论值能整除3的偶数
的解组数占50%,即802105,实际为799842,没有占到一半,
这是因为对于模3来说,余1和余2的素数个数不均衡所致,
还有一个重要问题就是,对于素数3加上任何素数(除本身外)
都得到其他的偶数,而不会得到能整除3的偶数,在10000内
有奇素数1228个(包括3本身),这样有1227*2=2454组落到
余数1或2上,而只有1组3+3落到了整除3的偶数上,所以比
理论值少了2000多,还有一个问题就是,余数1,2所拥有的
素数个数不均衡,也会造成小微的偏差,这就好比(a+b)^2,
当a与b相等时,a^2,b^2,2ab,才会形成1/1/2的比例,也
就是说,这时是理论值,而如果a=105,b=95,则a^2,b^2,2ab
的比值为11025/9025/19950,基本上还是占50%,影响不大,
但是余数1,2浮动比例增大,有它们离平均数的5%,造成了10%
的偏差,这也是哈代细节上的问题,也就是说,不是在大框架
内不成立,而是在细节上有稍微的偏差,引起的主要原因有
两点,一点是素数本身参与了运算,而是对模P来说,各种余数
出现的次数不均衡,在此例中,还有一个小问题,就是样本数
也不均衡,整除3的要少一个。
偶数除3余1的有404075组,安理论值应该为401052组,多了3000
组,大概占0.75%(相对误差);
偶数除3余2的有400293组,安理论值应该为401052组,少了759
组,大概占0.19%(相对误差);由此看来绝对误差与相对误差
都比较小。所以实际数据还是支持理论值的。
对素数模3的余数统计结果(在10000内)余1的611个,余2的616
余0的一个,绝对误差5个,相对误差0.81%,这里没有形成2倍的
误差,这是因为素数3起了一定的作用。
在10240230内679473个奇素数,339663个模3余1的,模3余2的
339809个,一个模3余0,绝对误差146个,相对误差0.043%,
所以最大相对误差不超0.086%.计算结果显示,模3余0的累计
绝对误差为范围内素数个数级别,因为总数为素数个数的平方,
所以相对误差为LN(n)/n,
无100内素数因子的偶数共计1317个,共计有281037组解,平均
213.39组,最大值238,最小值168,偏差-0.2127至+0.1153,
上下偏差都很大。
只有因子3的偶数共计614个,共计有260873组解,平均424.87
是没有因子的2倍略低(1.99),最大值456,最小值384,偏差
"-0.0962至+0.0733,浮动范围明显收窄;
后边有30个偶数的统计值与公式值是完全一样的。
通过5000个样本得到数据是:偏差范围(-0.1558,+0.1960),
小于公式解的只有173个偶数,与公式解相同有30个偶数,绝大
部分的偶数,公式解要小于实际值,有4797个偶数,这是因为
在加法运算中落到前周期内的数要多于落到后周期的,而减
法中是落到前周期与后周期完全一样,只是有素数个数个值为0
也就是说,不到一半,但是很接近。
公式解累计为1504330组,这比整体公式解还少2426组,均不到
0.5个。安理论上,各个偶数的系数之和应该为n,即1000,可
系数累计为9978.53,少了21,47份,每份有150.80个,少了
3238组解,与1504330相加为1507568组,安分配值1228^2=
1507984,与实际分配1507568,还多416组。不过这种误差
应该是较小的,之所以有大的出入,是因为小素数比大素数多
造成的,5000之内有素数668个,而5000至10000之间有560个,
(668+560)^2=668^2+2*668*560+560^2,668^2肯定都落到
10000之内,560^2肯定落到10000以外,但是2*668*560的最少
一半落到10000之内(应该多于此数),如果复杂点,还可以
把后半部在2分,得到0.5,0.75,1这样三段,那数据会更准确
些,对半分时有668^2+668*560=820304组,占总体的0.5440,
实际有850832组,占总体的0.5642.
实际有1604210组,与公式解1504330,比值为1.066395,
均值上浮6.64%,所以在哈代公式中,上下界限为20%以内。
在后边的分段表中,标记红色的是落到范围内的,绿色的
最起码有一半落到范围以内。为了比较我们可以分10段,
100段,看一下即可。拿1000万内的素数做样本,如果分成100段
则落到1000万以内的有53.55%;如果分成10段,则为53.48%;
减少了0.07%,所以分段越多,越接近真实值,从这里可以
看出,扩大范围其占比是在减小,而不是增大,但是到无限大
时,会不会占到50%呢?
|
|