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把哥德巴赫猜想转换为普通的代数题
毛贵洋 浙江 庆元 323800
哥德巴赫猜想:任一大于5的偶数都等于2个素数之和。
证 明
1.推理:
大于1且只能被1与本身整除的整数称为素数,也称质数。大于1且不是素数的自然数都称合数。本文用P表示素数,Pi表示第i个素数,前i个素数依次为:2,3,5,7,11,……Pi。
由于“被前i个素数都不能整除的合数”都不小于Pi+12,如“被2,3都不能整除合数”都不小于52,所以,存在素数判断定理:1与Pi+12之间“被前i个素数都不能整除的整数”都是大于Pi的素数。―――――――――――①
在M-P=X中,
若4<P<Pi2,8<Pi2<M<Pi+12+5,且P与M被前i个素数除都不同余,
则1<X<Pi+12,X被前i个素数都不能整除。――――――――――②
由①及②得知:若4<P<Pi2,8<Pi2<M<Pi+12+5,P与M被前i个素数除都不同余,则M与P之差是大于Pi的素数。
据此可得
推论1:若M表示偶数,8<Pi2<M<Pi+12,(4,Pi2)中有P与M被前i个素数除都不同余,“1+1”表示“1个不小于5的素数+1个不小于5的素数”,则M=“1+1”。
分析可知,若8<Pi2<M<Pi+12+5,M=“1+1”,则在M=“1+1”的等式中必有大于Pi的素数。-――――――――――――――――――――①
由于大于Pi的素数被P(2≤P≤Pi)除余数不是0,所以,在“M=大于Pi的素数a+b”中,M与b被P除不同余,若M被P(2≤P≤Pi)除余数是r,则b被P除余数不是r。――――――――――――――――――――②
由①及②得出
推论2:若8<Pi2<M<Pi+12+5,M=“1+1”,M被P(2≤P≤Pi)除余数是r,则在M的“1+1”等式中必有“被P除余数不是r的素数”。
2.命题:对于任意整数i(i≥2)及偶数M,(4,Pi2)中都有P与M被前i个素数除都不同余。
证明:
令某任意偶数M被P2, P3,……Pi除余数依次是r2,r3,……ri。
显然,ri∈{0,1,2,……Pi-1}。
(1)由于奇素数5和7被3除有2种余数结果,所以,对于任一r2值,4与32之间都必有“被3除余数不是r2的素数”。
由于11,17,23被3除余数是2,被5除有3种余数结果;7,13,19被3除余数是1,被5除有3种余数结果,所以,对于任意r2,r3值,4与52之间都必有“被3,5除余数依次不是r2,r3的素数”。
(2)假设当i=K(K≥3)时,对于任意r2,r3,…rK值,(4,PK2)中都有“被3,5,…PK除余数依次不是r2,r3,…rK的素数”。
也就是说,对于任意偶数M,(4,P22)中都有P与M被前2个素数除都不同余,(4,P32)中都有P与M被前3个素数除都不同余,……(4,PK2)中都有P与M被前K个素数除都不同余。
那么,
根据推论1可知,P22与PK+12+5之间的偶数都等于“1+1”。
显然,与(P22,PK2+5)相比,(P22,PK+12+5)包含更多“被3除余数是r2的偶数”,更多“被5除余数是r3的偶数”,……,更多“被PK+1除余数是rK+1的偶数”。
由于令(P22,PK+12+5)中偶数等于“1+1”的素数都在(4,PK+12)中,
所以,根据推论2可知,与(4,PK2)相比,(4,PK+12)应当包含更多“被3除余数不是r2的素数”,更多“被5除余数不是r3的素数”,……更多“被PK+1除余数不是rK+1的素数”。――――――――――――――――――①
作者在文[1]中已证得定理“相邻素数的平方之间都含有若干素数”。也就是说,已知(4,PK+12)比(4,PK2)多包含了若干个素数。-――――②
由①及②得知,与(4,PK2)相比,(4,PK+12)包含了更多“被3除余数不是r2的素数”,更多“被5除余数不是r3的素数”,……,更多“被PK+1除余数不是rK+1的素数”。
据此得知,对于任意r2,r3,……rK+1值,(4,PK+12)中都有“被3,5,……PK+1除余数依次不是r2,r3,……rK+1的素数”。即得知,
对于任意偶数M,(4,PK+12)中都有P与M被前K+1个素数除都不同余。
由(1)及(2)得出定理1:对于任意整数i(i≥2)及偶数M,(4,Pi2)中都有P与M被前i个素数除都不同余。
3.结论
根据推论1及定理1得出定理2:大于9的偶数都等于2个不小于5的素数之和。可见“哥德巴赫猜想”是真命题。证毕。
2015年12月1日
参考文献:
[1]《由一个小小的规律引发的联想》,毛贵洋;北京师范大学《数学通报》;2012年5月31日。 |
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