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[这个贴子最后由申一言在 2009/07/28 06:21pm 第 1 次编辑]
求证在[i,2i]区间至少存在一个单位(素数).
证:
设在此区间的单位差为dn,
则 (1) dn=π(2i)-π(i)
由中华单位定理知:
i+12(√i-1)
(2)π(i)=--------------
Ai
2i+12(√2i-1)
(3)π(2i)=----------------
A2i
i≥2,i∈N, Ai,A2i∈K
当i<2i<10时,Ai=A2i=6,把(2),(3)两式代入(1)式得:
2i+12(√2i-1) i+12(√i-1) i+12(√2i-√i)
(4) dn=---------------- - ------------- =----------------
6 6 6
1) 把i=2代入(4)得
2+12(√4-√2) 9
dn=[-------------]=[---]=1, [2,4], 3.
6 6
2)把i=4,2i=8,代入(4)式得:
4+12(√8-√4) 13
dn=[---------------]=[-----]=2, [4,8],5,7.
6 6
3)当i=6,2i=12,代入(4)式得 此时2i=12>10,Ai=A2i=7)
6+12(√12-√6) 18
dn=[----------------]=[------]=2, [6,12],7,11
7 7
当i→∞时
由中华单位定理的最大分布系数知:
maxAi=√i-1, maxA2i=√2i-1
因此
i+12(√i-1) i/√i+12√i/√i-1/√i
(5) limπ(i)=lim------------=lim-------------------
i→∞ i→∞ √i-1 i→∞ √i/√i-1/√i
√i+12-0
=lim--------- =√i+12
i→∞ 1-0
同理可求:
(6) limπ(2i)=√2i+12
2i→∞
因此
di=lim[π(2i)-π(i)]
i→∞
=√2i+12-√i-12
=√2i-√i
=√i(√2-1)
令√i(√2-1)≥1
则
√i(√2-1)(√2+1)≥1(√2+1)
√i≥(√2+1)
i≥3+2√2
即i≥6之后都成立!
i≤6时,前面以证明
[2,4], 3.
[4,8], 5,7,
[6,12] 7,11,
因此:
dn=π(2i)-π(i)≥1,即在区间 [i,2i]必有单位P(素数), i<P<2i.
定理证毕.
欢迎批评指教!
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