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哥德巴赫猜想新颖成果

2012-04-29王新宇

数学学习与研究 2012年21期
关键词:哥德巴赫猜想素数偶数

哥德巴赫猜想的解:命r(x)为将偶数表为两个素数之和的表示个数,找到r(x)数量的公式,或者找到r(x)大于0的下限,就能够证明哥德巴赫猜想了.1978年,陈景润证明了:r(x)≤7.8x[]log2xА莗璱|xp璱-1[]p璱-2А莗璱>21-1[](p璱-1)2,已知:π(x)为x内素数的个数,π(x)≈x[]logx,π(x)≈x[]2А铅校▁)[]i=2p璱-1[]p璱 =x1[]22[]34[]56[]710[]11…pπ(x)-1[]pπ(x),由:1[]logx≈1[]2А铅校▁)[]i=2p璱-1[]p璱,已知:0.66≈А莗璱>21-1[](p璱-1)2≈А莗璱>2p2璱-2p璱[](p璱-1)2≈А莗璱>2p2璱-2p璱[](p璱-1)2ИА莗璱>2p璱-2[]p璱-1推知:2А莗璱>21-1[](p璱-1)2≈おА铅校▁)∪∞[]i=2p璱-1[]p璱А铅校▁)∪∞[]i=2p璱-2[]p璱-1≈(logp2璵ax)А莗璱>2p璱-2[]p璱-1

≈1.32,x数的主体区解公式用的参数p璵ax=pπ(x,下限解公式的p璵ax为任意大或者pπ(x),前面公式中∏的下标、上标变化的原因是公式的特殊需要,求x数的主体区的解,参数是“不大于x平方根数的素数”,求x数的较准确的解,参数是“小于x平方根数的素数,可补偿主体算式的误差”,求x数的下界限的解,参数是“大于x平方根数的素数”,求x数的吻合对数形式公式的解,参数是“无穷多的素数”,下标只用》号就可以了,对数参数的公式适合求下限,连乘积公式适合(用计算机)求准确解.新颖成果有:

(一)两种素数公式得到两种x内全部素数参数的r(x)下限公式

由x1[]2А莗璱>2p璱-1[]p璱≈x[]logx与А莗璱>2p璱-2[]p璱-1≈1.32[]logx等式,推出:x[]2А莗璱>2p璱-1[]p璱А莗璱>2p璱-2[]p璱-1≈x[]logx1.32[]logx≈2А莤[]i=21-1[](p璱-1)2x[]log2x.前面А仟数,简称为全缩小系数,后面А仟数,简称为再次全缩小系数,含全缩小系数,再次全缩小系数的r(x)就是r(x)下限公式:该公式的解没包含首x内素数对应的解,适合求下限解,称为公式(一).全缩小系数、再次全缩小系数可以合并为全双筛系数,含全双筛系数的r(x)也是r(x)下限公式:x[]2А莗璱>2p璱-2[]p璱≈1.32×x[]log2x作为公式(一).

(二)含全缩小再次全缩小系数的r(x)转变成含全缩小部分再缩小系数的r(x)

附带x内整除偶数条件的那部分素数p做参数的А莗璱|xp璱-1[]p璱-2В简称为随机增量,该随机增量乘公式(一),把再次全缩小系数的А莗璱>2p璱-2[]p璱-1转变成非整除偶数的素数做参数的А莗璱⊥xp璱-2[]p璱-1В简称为部分再缩小系数,含全缩小系数部分再缩小系数的r(x)公式:x[]2∏p璱>2p璱-1[]p璱∏p璱>2p璱-2[]p璱-1∏p璱|xp璱-1[]p璱-2≈x[]2∏p璱>2p璱-1[]p璱∏p璱⊥xp璱-2[]p璱-1≈x[]logx∏p璱⊥xp璱-2[]p璱-1.例如:x=210,非整除210的素数为11,13.素数个数=π(210)=46,r(210)≈π(210)11-2[]11-113-2[]13-1≈46×0.825≈37.95,实际210中对称分布的素数个数为38.

(三)含全缩小系数部分再缩小系数的r(x)公式转变成部分缩小,部分双筛缩小的公式

把[全缩小系数]对应非整除偶数的那部分素数与[部分再缩小系数]合并,公式转变成了[部分缩小系数][部分双筛缩小系数]:公式(一)左边转变的公式≈含[部分缩小系数][部分双筛缩小系数]的r(x)≈x[]2∏p璱|xp璱-1[]p璱∏p璱⊥xp璱-2[]p璱是公式(二).公式(一)右边转变的公式≈数学家推荐用的公式r(x)≈2∏x[]i=21-1[](p璱-1)2∏p璱|xp璱-1[]p璱-2×x[]log2x是公式(三).全部素数参数的公式(一)转变成部分缩小部分双筛缩小的公式(二)(三)仍相等.r(x)是跃动趋近的近似解.

数学家还提供了r(x)公式误差的数量,设:x=e琫瑇,误差的绝对值小于或等于C乘以Ologlogx[]logx≈n[]e琻,转换成e琫琻[](e琻)2÷n[]e琻≈e琫琻-n-logn>e1.6.e-1-0≈1.7,e0.82-0.82-(-0.918)≈1.64,e0.5-0.5-(-0.69)≈1.8,{主项/O项}≥1.

(四)边限解可以包容数量解的波动

r(x)下限为(1.32)x[]log2x排除筛法的误差和其他随机误差,需缩小1.32.r(x)强化下限的底限为:x[]log2x.边限解包容解的波动,是确定解.青岛王新宇发现的全再缩小系数≈∏p璱>2p璱-2[]p璱-1≈1.32[]logx,与x1[]2∏p璱>2p璱-1[]p璱≈x[]logx,两种素数个数等式的乘积,得到两种偶数哥德巴赫猜想下限解公式.偶数哥德巴赫猜想解是把两边都添上随机增量∏p璱|xp璱-1[]p璱-2,得到两种r(x)公式仍相等.统一了数学家和爱好者的公式.

(五)r(x)是正值增函数

r(x)随x内素数的增多而增多:r(x)≥x[]log2x≈ x[]logx2[]4=(π(x))2[]4,x内素数个数≥2时,r(x)≥1.r(x)随x内素数的增多而增多:r(x)≥x[]log2x≈x[]logx2[]x.因x[]logx≈x×x[]2×log(x),只要x[]log(x)≥2,即:x内素数个数≥2时,r(x)≥1.

r(x)随x内合数的增多而增多:设h璱是奇数中大于p璱的合数.r(x)≈x[]2∏π(x)[]p璱=2p璱-1[]p璱∏π(x)[]p璱=2p璱-2[]p璱-1≈x[]21[]22[]33[]55[]79[]11…pπ(x)-1[]pπ(x)≈x[]23[]35[]59[]715[]1321[]19…x[]pπ(x)≈x[]2∏p璱>2h璱[]h璱-1.例如:r(962)≈962[]2×1[]33[]55[]79[]1111[]13…27[]2929[]31≈962[]23[]35[]59[]715[]1321[]9…962[]31≈30个单素数(对应加数交换位置算新解)≈15对素数(对应加数交换位置不算新解),以“对素数”为单位,x不是太小,r(x)底限就大于x[]4.

实际算:e2[]22≈7.39[]4≈1.847,e瑇[]e2≈15[]7.4≈2.05,e2[](2)2≈4.1[]2≈2.05,往两方向都增大.

(六)青岛王新宇发现并采用容易计算的指数运算替换难计算的对数运算

将“数除(自然对数的平方数)”转换成“幂的指数差运算”,直观数量大小.

将x[]log2x转换成e2琺[](2琺)2≈e2琺[]22m,m≥1时,因底e>2,指数2琺≥2m,分子>分母,e2琺[](2琺)2》1.因22m=e(log2)×2m,e2琺[]22m≈e2琺-1.386m》1.因e2琺=2((2琺)/log2),e2琺[]22m≈2(1.442)×2琺-2m》1.幂的指数差是等比数列的项与等差数列的项的差.差 》0, 幂 》1.

因取x=e琫琻代入∏x[]i=21-1[](p璱-1)2x[]log2x≥(1.32)e琫琻[]e2n≈e琫琻-2n+0.27,-n对应π(x),再-(n-0.27)对应r(x),0.27对应1.32参数,指数》0,r(x)下限》1.

因:e10琻[](10琻)2=e10琻[]102n=1010[]log10-2n≈100.4342×10琻-2n≥100.2171×10琻,例如:e10[]102≈104.3-2≥102.17,e100[]1002≈1043-4≥1021.7,…,e100000[](105)2≈1043429-10≥102171,x≥104.3,r(x)底限>x.

(七)10底的幂数,每次扩大一平方数时的r(x)下限数量

log(10)≈2.3,e((2.3)2琻)≈102琻,((2.3)2琻)2[]1.32≈4×4琻,r(x)下限数量≈1.32×e(2.3)e琻[]5.3×4琻≈102琻-n×lg4-lg4≈102琻-0.6n-0.6,例:e9.2[](9.22)[]1.32≈10000[]64≈104-1.8,e18.4[](18.4)2[]1.32≈108[]256≈108-2.4,e36.8[](36.8)2[]1.32≈1016[]1024≈1016-3.0,数超13200后,(1.32)102琻[]log(102琻)≈102琻-0.6n-0.6,指数是公比为2的项与公差为0.6的项的差.x≥104,r(x)下限>x.

(八)x充分大“x[]log琺x”与“x[]log2x”两公式解都大于x

e10琻[](10琻)琺≈100.4342×10琻-mn》100.2171×10琻.n=2,m≈43.4[]4≈10.8时,有1043[](log1043)10≥1021.让误差参数C为x[]log2x÷x[]log琺x,n=2,C可为1010-2.可继续推,知公式误差,x充分大就可解决.

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