|
施承忠大筛法三大公式
施承忠大筛法素数公式
这里p1,p2,p3,...,pk是所有不大于pk的素数.π(x)表不大于x的素数个数.K(pk)表≈1+p1+p2+p3+...+pk.
我们有:
π(pk^2)≈1+p1+p2+p3+...+pk=K(pk) (1)
证:
因为2(1+2+3+...+n)-n=n^2
这时任意一项k,1≤k≤n,都代表k个自然数。
我们将这k个自然数作一个筛法变换。这里2个1,其中一个代表自然数1,另一个代表最小偶数2,因为2只有一个因子是素数,所以保留下来。其它,如果k是合数就筛掉,因为它代表k个合数。如果k是素数,其中2个中一个是p个素数,则保留下来。另一个是p个具有最小因子p的合数被筛掉。因为这时我们总是满足所有素数项都是满的,而实际上并不是。因为一个匀值的自然数列换成一个不匀值的筛法数列,就会有一些差距,所以我们称之为大筛法。虽然它不是绝对正确的,但是它随着n 的增大而愈来愈趋向确。
证毕。
施承忠大筛法孪生素数公式
这里q1,q2,q3,...,qk是所有不大于k的孪生素数.T(x)表不大于x的孪生素数个数.K(qk)表q1+q2+q3+...+qk.
我们有:
T(2*qk^2)≈q1+q2+q3+...+qk=K(qk) (2)
证:
由施承忠大筛法素数公式知
π(pk^2)≈1+p1+p2+p3+...+pk=K(pk)
因为孪生素数是指如果p是素数,那么p+2也是素数.
因为孪生素数都是奇素数,所以我们先从自然数1到qk^2中筛出π(qk^2)个素数,然后再在自然数1到qk^2+2中筛出π(qk^2+2)个素数.
这时如果π(qk^2)中一个素数p,p+2是π(pk^2+2)中的一个素数,我们就将这一对孪生素数留下,如果有其中之一不是素数,或者两个都不是素数的就筛去,这样筛剩的孪生素数,就是不大于qk^2+2的所有孪生素数对,用T(qk^2+2),用qk^2代人qk^2+2=T(qk^2).
这时我们再次运用大筛法原理就会得到:
T(2*qk^2)≈q1+q2+q3+...+qk=K(qk) (2)
这里为什么使用了2*qk^2而不是qk^2呢!那是因为它是π(qk^2)中筛出p,在π(qk^2+2)中筛出p+2.
证毕。
施承忠大筛法偶数公式
这里q1,q2,q3,...,qk是所有不大于k的孪生素数.D(x)表x的p1+p2的解的个数.K(qk)表q1+q2+q3+...+qk.
我们有:
D(4*qk^2)≈q1+q2+q3+...+qk=K(qk) (3)
证:
偶数x=p1+p2.
用D(x)表这样解数的个数.
我们从2*qk^2中筛出π(2*qk^2)个素数,再从2qk^2中筛出π(2*qk^2)个素数,其中一列是倒置的.这时只要在正置的一列内的一个素数p,在倒置的一列内必有一个4*qk^2-p也是素数,就留下,否则就筛去,这个是同孪生素数的筛法是一样的,而它是2*qk^2+2*qk^2=4*qk^2,其中2分之1是重解.
因为D(x)=a,有非常多个解,我们现在只取一个最大的x,因为那些比它小的偶数相对是没有意义的,可以归于D(x)=a的一个解集,所以我们不是筛出这一类的素数,因为它是不断变化的素数。我们只有筛出D(x)=a的最大的偶数,才是我们必须要做的.
证毕。
|
|