偶数哥德巴赫猜想的证明
2016-04-11广东省郁南县政府办公室余鉴生
广东省郁南县政府办公室 余鉴生
偶数哥德巴赫猜想的证明
广东省郁南县政府办公室 余鉴生
根据已被证明的奇数哥德巴赫猜想引出素组、素对、配素等概念及几个引理,使偶数哥德巴赫猜想得证。
奇、偶数哥德巴赫猜想;素组;素对;配素
偶数哥德巴赫猜想,自1742年以来先后难倒了欧拉、黎曼等伟大数学家。下面以得证的奇数哥德巴赫猜想为基础,通过“构造”素组、素对、配素及三个引理,使其得到证明。
一、若干定义
根据奇数哥德巴赫猜想,有:
M=m1+m2+m3,(1)
其中M是大于7的奇数,m1,m2,m3 是大于或等于3的奇素数。特别地:1.命M为大奇数,简称大奇,显然M≥9;2.m1,m2,m3均称为M的匹配奇素数,简称配素;3.(m1,m2,m3 )是M的1个配素组,简称素组;4.M的1个素组(m1,m2,m3 )有且只有3个素对:(m1,m2),(m1,m3 ),(m2,m3 )。
二、若干引理
引理1 大奇M减去它的1个素对之和的差等于它相应的1个配素。
证明:根据大奇、素组、素对、配素的定义可推知(因为大奇的素对必定归属于它的某个素组,是该素组3个素对中的1个,而这3个素对包含且只包含3个配素)。
如(1)中,M-(m1+m2)=m3 ,M-(m1+m3)=m2。
引理2 大奇M的任意1个素对(mx,my)之和不大于M-3,即:mx+my≤M-3。
证明:假设M有1个素对(mp,mq)之和大于M-3,即:mp+mq>M-3 (2)
则根据引理1有:M-(mp+mq)<3,令M-(mp+mq)=mk,则mk<3,与配素m≥3矛盾。
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故假设不成立,引理2得证。
引理3 大奇M至少有1个素对(mp,mq)之和等于M-3,即:mp+mq=M-3。
证明:假设“大奇M没有1个素对之和等于M-3”, 即“大奇M任意素对(mx,my)之和不等于M-3”,
则必有:
mx+my>M-3,(3)
或mx+my<M-3,(4)
根据引理2,(3)不可能;根据引理1,由(4)可得:M-(mx+my)>3,(5)
令M-(mx+my)=mz,则mz>3,(6)
根据配素的定义知mz≥3,故(6)mz>3(即大奇M的任意配素都大于3)不可能,如11、13均必有1个配素等于3, 故假设不成立,引理3得证。
三、证明偶数哥德巴赫猜想
贾朝华教授认为,偶数哥德巴赫猜想可以表述为:每个不小于 6的偶数都是两个奇素数之和。命“每个不小于 6 的偶数”为“大偶”,即为下面的定理:
定理1 大偶N(N≥6)是两个奇素数之和。
证明:实际上这是引理3的必然推论。
命M是大奇,则根据引理3,必有mp+mq=M-3(mp,mq是M的配素),(7)
则:M-3=mp+mq,(8)
因为M≥9,故M-3≥6,故M-3=N,
故(8)即:N=mp+mq,(9)
因为(9)中mp、mq均是奇素数 ,故定理1得证。
附:弱哥德巴赫猜想(百度百科)
弱哥德巴赫猜想(又称为奇数哥德巴赫猜想)是这样一个命题:任何一个大于7的奇数都能被表示成三个奇质数的和。(一个质数可以被多次使用)
[1]贾朝华:哥德巴赫猜想,10000 个科学难题(数学卷),101-103,科学出版社,2009;
[2]华罗庚:数论导引,科学出版社,1979;