兩種方法證明哥德巴赫猜想
第一種:最小三素?cái)?shù)法
每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和???????
????????????????????????????????崔坤
中國(guó)青島即墨,266200,E-mail:cwkzq@126.com
摘要: 數(shù)學(xué)家劉建亞在《哥德巴赫猜想與潘承洞》中說:“我們可以把這個(gè)問題反過來思考, 已知奇數(shù)N可以表成三個(gè)素?cái)?shù)之和, 假如又能證明這三個(gè)素?cái)?shù)中有一個(gè)非常小,譬如說第一個(gè)素?cái)?shù)可以總?cè)?, 那么我們也就證明了偶數(shù)的哥德巴赫猜想。”, 直到2013年才有秘魯數(shù)學(xué)家哈羅德賀歐夫格特徹底證明了三素?cái)?shù)定理。
關(guān)鍵詞:三素?cái)?shù)定理,奇素?cái)?shù),加法交換律結(jié)合律
中圖分類號(hào):O156?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:?A
證明:
根據(jù)2013年秘魯數(shù)學(xué)家哈羅德·賀歐夫格特已經(jīng)徹底地證明了的三素?cái)?shù)定理:
?每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是三個(gè)奇素?cái)?shù)之和,每個(gè)奇素?cái)?shù)都可以重復(fù)使用。
?它用下列公式表示:Q是每個(gè)≥9的奇數(shù),奇素?cái)?shù):q1≥3,q2≥3,q3≥3,
則Q=q1+q2+q3 根據(jù)加法交換律結(jié)合律,不妨設(shè):q1≥q2≥q3≥3,
?則Q-3=q1+q2+q3-3 顯見:有且僅有q3=3時(shí),Q-3=q1+q2,否則,奇數(shù)9,11,13都是三素?cái)?shù)定理的反例。
?即每個(gè)大于等于6的偶數(shù)都是兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和
推論Q=3+q1+q2,即每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和。
我們運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法做如下證明:
給出首項(xiàng)為9,公差為2的等差數(shù)列:Qn=7+2n:{9,11,13,15,17,.....}
Q1= 9
Q2= 11
Q3= 13
Q4= 15
.......
Qn=7+2n=3+q1+q2,(其中奇素?cái)?shù)q1≥q2≥3,奇數(shù)Qn≥9,n為正整數(shù))
數(shù)學(xué)歸納法:
第一步:當(dāng)n=1時(shí)?,Q1=9 時(shí) ,Q1=9=3+q1+q2=3+3+3成立
第二步:假設(shè)?:n=k時(shí),Qk=3+qk1+qk2成立,奇素?cái)?shù):qk1≥3,qk2≥3
當(dāng)n=k+1時(shí),Q(k+1)=Qk+2=3+qk1+qk2+2,
此時(shí)有且僅有2種情況:
A情況:qk1+2不為素?cái)?shù)或者qk2+2不為素?cái)?shù)時(shí),Qk+2=Q(k+1)=5+qk1+qk2
即每個(gè)大于等于11的奇數(shù)都是5+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和,
而這個(gè)結(jié)論與“每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和”是等價(jià)的
即3+qk1+qk2+2=3+qk3+qk4,奇素?cái)?shù):qk3≥3,qk4≥3
B情況:
(1)若qk1+2為qk1的孿生素?cái)?shù)P,
則:Qk+2=3+P+qk2,即每個(gè)大于等于11的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和
(2) 若qk2+2為qk2的孿生素?cái)?shù)P”,
則:Qk+2=3+P”+qk1,即每個(gè)大于等于11的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和
綜上所述,對(duì)于任意正整數(shù)n命題均成立,即:每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和
結(jié)論:每個(gè)大于等于9的奇數(shù)都是3+兩個(gè)奇素?cái)?shù)之和,Q=3+q1+q2,(奇素?cái)?shù)q1≥q2≥3,奇數(shù)Q≥9)
?
參考文獻(xiàn):
[1]?Major Arcs for Goldbach's Theorem. Arxiv [Reference date 2013-12-18]
[2]?Minor arcs for Goldbach's problem.Arxiv [Reference date 2013-12-18]
第二種:運(yùn)用雙篩法證明哥德巴赫猜想
《運(yùn)用雙篩法證明: 每個(gè)大于等于 6 的偶數(shù)都是 2 個(gè)奇素?cái)?shù)之和》
原創(chuàng)作者:崔坤
中國(guó)青島,266200,E-mail:cwkzq@126.com
摘要:根據(jù)古老的埃氏篩法推出雙篩法,對(duì)所得真值公式:
r2(N)=(N/2)∏mr 進(jìn)行下限值估計(jì),
從而證明了 r2(N)≧[N/(lnN)^2],即證明了每個(gè)大于等于 6 的偶數(shù)都是 2 個(gè)奇素?cái)?shù)之和
關(guān)鍵詞:埃氏篩法,雙篩法,素?cái)?shù)定理,共軛數(shù)列,真實(shí)剩余比
Cuikun
Qingdao,China,266200, E-mail:cwkzq@126.com
The double screen method is used to prove that:
Every even number greater than or equal to 6 is the sum of two odd primes
Abstract: the double sieve method is derived from the ancient Ehrlich sieve method,
and the lower limit of the truth formula: r2 (N) = (N / 2) Πmr is estimated. It is
proved that r2 (N) ≥ [N / (lnN) ^ 2],
That is, it is proved that every even number greater than or equal to 6 is the sum of
two odd primes
Key words: Ehrlich sieve method, double sieve method, prime theorem, conjugate
sequence,True residual ratio
證明:
對(duì)于共軛互逆數(shù)列A、B:
A:{1,3,5,7,9,……,(N-1)}
B:{(N-1),……,9,7,5,3,1}
雙篩法的步驟:
首先給出:偶數(shù)N=2n+4,建立如下互逆數(shù)列:
首項(xiàng)為1,末項(xiàng)為N-1,公差為2的等差數(shù)列A
再給出首項(xiàng)為N-1,末項(xiàng)為1,公差為-2的等差數(shù)列B
顯然N=A+B
根據(jù)埃氏篩法獲得奇素?cái)?shù)集合P:
{1,3,5,…,Pr},Pr<N^1/2,
為了獲得偶數(shù)N的(1+1)表法數(shù),按照雙篩法進(jìn)行分步操作:
第1步:將互逆數(shù)列用3雙篩后得到真實(shí)剩余比m1
第2步:將余下的互逆數(shù)列用5雙篩后得到真實(shí)剩余比m2
第3步:將余下的互逆數(shù)列用7雙篩后得到真實(shí)剩余比m3
…
依次類推到:
第r步:將余下的互逆數(shù)列用Pr雙篩后得到真實(shí)剩余比mr
這樣就完成了對(duì)偶數(shù)N的求雙篩法(1+1)表法數(shù),根據(jù)乘法原理有:
r2(N)=(N/2)*m1*m2*m3*…*mr
即r2(N)=(N/2)∏mr
例如:
[√70]=8,{Pr}={1,3,5,7},
3|/70,m1=13/35
5|70, m2=10/13
7|70, m3=10/10
根據(jù)真值公式得:
r2(70)
=(70/2)*m1*m2*m3
=35*13/35*10/13*10/10
=10
r2(70)=10
分析雙篩法的邏輯和r2(N)下限值:
雙篩法本質(zhì)上第一步:先對(duì)A數(shù)列篩選,根據(jù)素?cái)?shù)定理,A中至少有[N/lnN]個(gè)奇素?cái)?shù),
即此時(shí)的共軛互逆數(shù)列AB中至少有[N/lnN]個(gè)奇素?cái)?shù)
第二步:再對(duì)B數(shù)列進(jìn)行篩選,
篩子是相同的1/lnN
由此推得共軛數(shù)列AB中至少有:
r2(N)≥[N/(lnN)^2]個(gè)奇素?cái)?shù)。
例如:70
第一步:先對(duì)A數(shù)列篩選,
A中至少有[N/lnN]=[70/ln70]=16個(gè)奇素?cái)?shù),
π(70)=19,
即此時(shí)的共軛互逆數(shù)列AB中至少有:
[N/lnN]=[70/ln70]=16個(gè)奇素?cái)?shù)。

第二步:再對(duì)B數(shù)列進(jìn)行篩選,篩子是相同的1/ln70,由此推得共軛數(shù)列AB中至少有:
r2(70)≥[70/(ln70)^2]=3個(gè)奇素?cái)?shù),
r2(70)=10

不難看出所給的數(shù)列一共有3個(gè),
第一個(gè)是A數(shù)列,其中至少有N/lnN個(gè)奇素?cái)?shù);
第二個(gè)是與A共軛的B數(shù)列,其中至少有[N/lnN]個(gè)奇素?cái)?shù);
第三個(gè)是AB數(shù)列,其中至少有2[N/lnN]個(gè)奇素?cái)?shù)。
結(jié)論:
r2(N)≥[N/(lnN)^2]個(gè)奇素?cái)?shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]華羅庚,《數(shù)論導(dǎo)引》,科學(xué)出版社,1957-07
[2]王元,《談?wù)勊財(cái)?shù)》,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2011-3
[3]李文林,《數(shù)學(xué)瑰寶——?dú)v史文獻(xiàn)精選》,科學(xué)出版社,1998 年,第 368 頁