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关键词 恒表 孪生素数 公式
引理 素数列前r项之积加上或减去1,都不被大于第r项素数、小于和或差平方根的素数整除时,必为孪生素数。
推论一 任意改变除开2外的积的若干个因素的指数,定理依然成立。
推论二 当积的因数缺项时,和或差不被所缺项素数整除时,定理依然成立。
定义 令p、px、py表素数。n、r表自然数,且{n}={1、2、3、4、5···n}n≥ r ,{r}={1、2、3、4、5···r}, r=1时,2的指数≥2 。 pr!i=自然数列前r项或其中若干项之积,且各项的因数指数可以任意改变。pr< py≤ √p、p+2平方根的素数。px表pr!缺项的素因子、≥ p,p+2的平方根的素数。“ |”为整除号,“卜”为不整除号。“i”为任意改变指数号(简称变幂号)。则引理可表述为:
孪生素数公式 p=pr!-1 p+2=pr!+1 py卜p、 p+2
证明 pr |pr!,pr卜1,=〉pr卜p+2、p;又r= r≥ 1,所以前r项素数都卜p+2、p。
已知py卜p+2、p。
=〉所有小于或等于p+2、p平方根的素数都卜p+2、p。
假定有px |p+2、p。因为px大于p+2、p的平方根,所以必然同时有一个pr或py同时 |p+2、p,这与前面已证pr、py卜p+2、p矛盾。=〉假设不成立,p+2、p必为孪生素数。引理得证。
同理可证推论一、二成立。
例如根据引理可得孪生素数:
p+2= 2x2+1=5 p= 2x2-1=3
p+2= 2x3+1=7 p=2x3-1=5
p+2= 2x3x5+1=31 p=2x3x5-1=29
根据推论一可得孪生素数:
p+2=2x2x3+1=13 p=2x2x3-1=11
p+2= 2x3x3+1=19 p=2x3x3-1=17
p+2= 2x3x5x5+1=151 p= 2x3x5x5-1=149
p+2=2x2x3x5+1=61 p=2x2x3x5-1==59
p+2=2x2x2x3x3+1=73 p=2x2x2x3x3-1=71
p+2=2x2x3x3x3+1=109 p=2x2x3x3x3=1=107
p+2=2x2x3x3x5+1=181 p= 2x2x3x3x5-1=179
p+2=2x2x2x2x2x2x3+1=193 p=2x2x2x2x2x2x3-1=191
p+2=2x2x3x5x7+1=421 p=2x2x3x5x7-1=419
根据推论二可得孪生素数:
p+2=2x3x7+1=43 p=2x3x7-1=41
p+2= 2x2x5x5+1=101 p=2x3x17+1=103
p+2=2x3x23+1=139 p=2x3x23-1=137
p+2=2x3x3x11+1=199 p=2x3x3x11-1=197
又因为偶数都是2的倍数;任意一个奇合数都是若干个奇素数的积,所以任何奇合数分解质因数都必然是引理及推论中的一种形式;由此推知引理及推论可以表出任意奇数,包含了所有孪生素数,从而推知引理及推论可以表计全部孪生素数,证毕。
引理及推论合并表述为:
恒表孪生素数公式 p= pr!i-1 p+2=pr!i+1 py、px卜p+2 、p,必表孪生素数,且其可以表计出全部素数。该定理又可表述为:
定理 自然数列前n项之积,或任意若干项(各项或其素因子指数可以任意改变)之积,加上或减去1,和或差都不被缺项的素因子、大于n内的素数小于或等于和或差的平方根的素数整除时,必为孪生素数。且所有孪生素数都可以如此表计。
恒表孪生素数公式 p=n!i-1 p+2=n!i+1 px、 py卜p、 p+2
例如 p+2=1x2x3+1=7 p=1x2x3-=5
p+2=1x2x3x3x4+1=73 p=1x2x3x3x4-1=71
p+2=1x2x3x7+1=43 p=1x2x3x7=41
p+2=1x2x3x4x13+1=313 p=1x2x3x4x13-1=311
p+2=1x2x3x53+1=319 p=1x2x3x53-1=321
说明:因为本文旨在解说孪生素数公式证明原理、方法;便于仅有初等数学知识者阅读、理解;本人发现、已发表的重大公式不少了,所以懒得写成规范、准确的数学论文。为了避免不知道此事,无数人寻求孪生素数公式浪费不可估量的时间、精力,所以希望读者做功德无量的好事,准确、规范写成论文发表。
附录:孪生素数猜想是数论中的著名未解决问题。这个猜想产生已久;在数学家希尔伯特在1900年国际数学家大会的著名报告中,它位列23个“希尔伯特问题”中的第8个问题,可以被描述为“存在无穷多个素数p,并且对每个p而言,有p+2这个数也是素数”。
由于孪生素数猜想的高知名度以及它与哥德巴赫猜想的联系,因此不断有学术共同体外的数学爱好者试图证明它。有些人声称已经证明了孪生素数猜想。然而,尚未出现能够通过专业数学工作者审视的证明。
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