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发表于 2010-12-7 12:36
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[讨论]论哥猜成立的必要条件
继续探讨:
3,当A=(2n+1)(2a+1),且2n+1,2a+1均为素数时,分类讨论如下;
当n=a时,(2n+1)^2=4n^2+4n+1,则(2n+1)^2+1=4n^2+4n+2,所以(A+1)/2=2n^2+2n+1,(2n^2+2n+1)/(2n+1)=n(取整数部分),故随着n值增大,奇合数对增多,但不一定能使素数和合数比例反转,此时若A不能被3整除,则与3对应的必为A除以3的一次同余系,其中有素数但最多只有一个可能与3对应,若与3对应的是合数,则至少还有一个合数与3的倍数(如9)对应,且是A除以3的一次同余系,与57……对应的亦如此,故下排一个素数至少抵消上排2个合数,设Pi为下一排最大素数,则2Pi<2A,1<A/Pi<2,设L=i+1,则2PL>2A,0< L<1,所以当试到Pi时,上排早已没有合数,不会再有奇合数,下排至少还剩Pi一个素数,故此时素数对至少一对成立。
当a=n+2,4,6,8……时,则A/(2n+1)>n,A/(2a+1)<n,二者之和远大于n,则同理会有多对奇合数被消耗,最后实现素数和奇合数的比例反转,故此时素数对至少一对成立。
如:2*49=98
49 51……61……67……79……
49 47……37……31……19……共3对素数对。
综上所述,只要证明A=(2n+1)^2,其中2n+1为素数,此时哥猜成立,则其他情况均成立。
证:设上一排(大数)的质数和合数分别为a和b,下一排(小数)分别为c和d,则有a+b=c+d,b和d设为上下两排同时抵消n个2n+1的倍数的合数后剩下的合数,由于一般的下一排的素数稠密度高于上一排,则有a>c,则a-c=b-d>0,下一排上下两排是成对抵消的,若下一排的素数抵消一部分,剩下a1个,合数剩下b1个,上一排的合数剩下d1个,上下两排总个数仍相等,则有a1+b1=c+d1,只要c>b1>d1,则哥猜成立,此不等式恒成立的证明如下;由于上下两排是同时即成对抵消的,若a1=1,b1=b-a+1=b-2a+1=b-3a+1=……,则有d1=d-2a+1=d-3a+1=d-4a+1=……,则只要不等式c>b-a+1>d-2a+1,或c>b-2a+1>d-3a+1,或……恒成立,则哥猜成立,当d减去2a,3a,4a,或……刚好 小于或等于0时,即d1刚好小于或等于0时(此时可能有质对子被减掉,但由于上下成对抵消,下排始终有一素数,不会影响结果),a1必不为0且大于0,则不等式c>a1>d1恒成立,故哥猜成立,举例验证如下:
2*17^2=2*289=578,则有
289 291 293 ……577
289 287 285……1
上一排有45个素数,下一排有60个素数,抵消了8个17的奇数倍的和数,则a=60,c=45,b=145-60-8=77,d=145-45-8=92,a1=b-a+1=77-60+1=18,d1=d-2a+1=92-2*60+1=-27<0,c=45>18=a1,c-18=45-18=27,故至少有一对素数对是成立的,哥猜恒成立,证毕。
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