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哥德巴赫猜想两解

2022-05-30熊明焰

数理化解题研究·综合版 2022年7期
关键词:哥德巴赫猜想解法区间

熊明焰

摘要:本文根据大偶数可表示为许多素数对的情况,运用递减的办法,证明了哥德巴赫猜想.

关键词:哥德巴赫猜想;域(区间);复合数密度;步步逼近;递减;解法

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2022)21-0050-02

请不要迷信,哥德巴赫猜想并不是那么古奥和高深莫测.只要用递减的除法和乘法就能步步逼近和有效剖析(1,1)的存在和分布.

为什么22n-1(2n-3)其值为最大?需减去.为什么用递减的办法就能使用除法.从而解答哥德巴赫猜想?这都还要详细解说和举例说明,仰望贤达能与之互磋互论是盼!

在奇数列中,n为奇数列的项数,(2n-1)为第n项的数值,(2n-1)2在奇数列中的项数为2n-12+12.若在域[1,(2n-1)2+12]中有(1,1)的数量≥1存在,则在大于域[1,2n-12+12]小于域[1,(2n-1+2)2+12]的一切域中也一定有(1,1)的数量≥1存在.条件为在域[1,(2n-1)2+12]中每3、5、7……(2n-1)中有两个复合数,而不管这两个复合数是如何分布的都行,即复合数的密度为最大.(注:(1,1)表示两素数和.)

解法1设2n-12+12=A

(A3-23)(3-2)=A-23

(A-235-25)(5-2)=A-2-65

(A-2-657-27)(7-2)=A-2-6-107

…….

即A-2-6-10-14-…-2(2n-5)-2(2n-3)2n-1

=A-[2+6+10+14+…+2(2n-5)]2n-1-2(2n-3)2n-1

=(2n-1)2+12-2+22n-52(n-2)2n-1-2(2n-3)2n-1

=4n2-4n+22-2n-4+4n2-18n+2022n-1-2(2n-3)2n-1

=2n2-2n+1-2n2+8n-82n-1-2(2n-3)2n-1

6n-72n-1-4n-62n-1=1,即6n-72n-1=1+2(2n-3)2n-1(1)

在解法1中,以上各项为什么要减22n-1?因为22n-1可认为没(1,1)了,而在计算中则计算为22n-1(2n-3)个(1,1),其值为最大,故减去,这不影响(1,1)的存在.

下面进行验算:偶数64,64=8是偶数,要减1,8-1=7=2n-1;

n=4代入(1)式,得6×4-77=177=237

所以64至少可表为2个(素数与素数之和)(对称),

偶数52,52≈7.21,整数部分为奇数不减1,7=2n-1,

n=4代入(1)式,得6×4-77=177=237

所以52至少可表为2个(素数与素数之和)(对称).

偶数198,198≈14.07,整数部分为偶数应减1,14-1=13=2n-1,

n=7代入(1)式得6×7-713=3513=2913,

所以198至少可表为2个(素数与素数之和).

偶数290,290≈17.03,整数部分为奇数,不减1,17=2n-1,

n=9代入(1)式得6×9-717=4717=21317,

所以290至少可表为2个(素数与素数之和).

偶数76894534,76894534≈8768.95,整数部分为偶数,应减1,

8768-1=8767=2n-1,n=87682=4384,

代入(1)式6×4384-78767=287638767,

所以76894534至少可表为2个(素数与素数之和)

其实在(1)式中6n-72n-1,有limn→

SymboleB@

6n-72n-1=3……(2)

在解法1中,偶数≥10都适用,而偶数8可论证如下:

偶数8没有复合数,共有4项(1、3、5、7),除去首尾两项外,中间两项肯定为素数与素数之和.

解法2

设(2n-1)2+12=A

A3(3-2)-1=A-33

A-335(5-2)-1=A-3-55

A-3-557(7-2)-1=A-3-5-77

……

最后一项不减1:

一般式為:

A-3-5-7-…-(2n-3)2n-1

=A-[3+5+7+…+2n-3]2n-1

=A-[3+2n-32n-2]2n-1

=A-(3n-6+2n2-7n+62)2n-1

=A-(n2-2n)2n-1=(2n-1)2+12-(n2-2n)2n-1

=2n2-2n+1-n2+2n2n-1

=n2+12n-1≥1……(3)

在上面减1的意义是余数的处理.

验算:偶数52,52=7.21,整数部分为奇数,不减1,7=2n-1,n=4代入(3)式得:42+17=177=237.所以52至少可表为2个(1,1),即2个(素数与素数之和)对称.

偶数154,154=12.41,整数部分为偶数,应减1,12-1=11=2n-1,n=6,代入(3)式得:62+111=3711=3411,所以154至少可表为3个(素数与素数之和).

偶数964,964≈31.05,整数部分为奇数,不减1,31=2n-1,n=16,代入(3)式得:162+131≈8.29,所以964至少可表为8个(素数与素数之和)对称.

本文虽然没有运用高深的理论知识,但步步实在,有序有依,可辨可释.

参考文献:

[1]人民教育出版社,课程教材研究所,数学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·数学[M].北京:人民教育出版社,2010.

[责任编辑:李璟]

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