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发表于 2026-2-19 06:41
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本帖最后由 ysr 于 2026-2-20 01:41 编辑
在一个长的像下面这样的数列里,是否有无穷个素数?
“a, a+d, a+2d, a+3d, a+4d, ...”(这就是“算术级数”)
条件:在这个算术级数里,首项 a 与公差 d 互质。
这个问题的学术表达就是:“首项与公差互质的算术级数中含有无穷多个素数。”
为什么条件要求 a(首项)与 d(公差)互质?如果二者不互质,这个算术级数全部是“合数”,没有一个素数。如果,a=3,d=6;那么,算术级数为“3,9,15,21,27,...”这不是证明的对象。
假设:a=1,d=4;
狄利克雷要解决的就是“1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, ...”这个数列是否像全体自然数一样,包含着无究个素数?
这个命题用不着那么复杂的函数公式就可以严格证明!!
狄利克雷猜想确定无疑是正确的!
证明其实也简单(且不止一种方法):
方法三:证明:素数是无穷多的,把无穷多素数平均分成有限份,每一份当然是无穷多的。dn+r其中1≤r<d且d和r互质,就是素数的几率公式。公式个数就是φ(d),而φ(d)是有限数,φ(d)是欧拉函数,表示的是d内和d互质的整数的个数。等差数列dn+r,就是把除了d中的素因子以外的素数平均分成了φ(d)等份。
证明的关键是如何证明大致把除了d中的素因子以外的素数平均分成φ(d)等份?
不考虑是否是素数的情况肯定d中因子及其倍数以外的整数分成了φ(d)等份,因为这些整数是依次交替出现的。而考虑是素数还是合数的时候情况虽然复杂,但道理其实简单。
由于产生素数的概率基本不变,且在大范围内大致上是均匀的(这个专家证明过了),所以,各类型的素数大致是相等的,是平均分开的。
各类型的素数大致上是依次交替出现的,但在有限项内有个别情况会有某类型的素数在某个位置会缺少,缺少处的整数实际是合数。随着项数增大缺少的情况会增多,但大致上是均匀的各类型的依次都会有。
所以,狄利克雷猜想是正确的成立的,证毕! |
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