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素数的来源与“1-1”定理
山东省兰陵县磨山镇华岩寺程圩子村 程中战
一、 定义:
两个正整数集合的各元素没有共同的分解质因子,称这两个集合互质。
例,A={3 6 7 21},B={5 11 13 17 25},集合A与B互质;
一个正整数集合的各元素与一个正整数没有共同的分解质因子,称这个正整数与这个集合互质。如上例中,5与集合A互质;
集合的所有元素的连乘积称为集合的乘积,例,集合A={3 6 7 21},集合A的乘积为
A’=3×6×7×21
二、 倍数公理:
把正整数集合A适当分成两个互质的集合B与C,有x=B’+C’, y=B’-C’,则x、y与集合A互质。例,A={2 3 5 6 7 11 13},B={5 7 13},C={2 3 6 11},
x=B’+C’=455+396=851=23×37, y=B’-C’=455-396=59,显然,851,59都与集合A互质。
三、 素数的生成表达式:
连续素数幂的集合A={1 2a 3b 5c 7d 11e 13f…pi},幂指数a、b、c…i为非负整数,把集合A任意分成两个集合B、C,有x =B’+C’,y=B’-C ’,则x、y一定是新素数或是若干个新素数的乘积。
特别地,当小于等于 的最大素数为p1,而又p1小于等于 p时,x(或y)一定是素数。
例,A={22 33 5 7 11 13},B={{22 33 7},C={5 11 13},x=1471,y=41
因为 ,5<6.403,5<13,所以,41一定是素数。
A={2 3 5 7 11 13 17 19 23},B={{3 13 17 23},C={2 5 7 11 19},x=29879,y=619
因为 ,23<24.879,23=23,所以,619一定是素数。
四、 素数的来源:
1+1=2, 2+1=3,把1看成是特殊的素数,这样素数的最初集合为A ={1 2 3},把A一分为二,有2×3±1=7, 5 这样素数的集合扩展为A ={1 2 3 5 7},再把A一分为二,有3×7±2×5=31,11;2×5±3=13,7。 用这种方法继续扩展素数集合,就可以得出所有的素数。这个过程可表为口诀,1生2,2生3,3生万数。显然,运用倍数公理及素数的生成表达式直接就证明了素数有无穷多个。
五、 对于每个大偶数2n(2n>4)总存在p1与p2关于n对称,其中p1、p2为奇素数,有p1=n+k,
P2=n-k,即2n=p1+p2,例,n=210, ,小于14.491的最大素数是13,从2~13的所有素数是 2 3 5 7 11 13, 210的分解质因子是 2 3 5 7,那么210±11×13=353, 67是两个素数,210±13=223,197也是两个素数,所以,
2×210=420=353+67=223+197
六、“1-1”定理:
任何一个偶数(包括0)都可表示为无穷多对不同的奇素数之差。
关键词:孪生素数,类孪生素数,n生素数。
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