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哥德巴赫和孿生素?cái)?shù)猜想

2017-05-20 10:26:18段貴軍
新農(nóng)村 2017年2期
關(guān)鍵詞:哥德巴赫猜想奇數(shù)

摘要:根據(jù)自然數(shù)因子循環(huán)分布規(guī)律推導(dǎo)出奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)計(jì)算公式,然后根據(jù)這個(gè)公式計(jì)算奇數(shù)正逆依序組合中奇質(zhì)數(shù)組合任意偶數(shù)個(gè)數(shù),以此證明哥德巴赫猜想。

關(guān)鍵詞:奇數(shù);奇質(zhì)數(shù);因子循環(huán)分布;奇數(shù)正逆組合;哥德巴赫猜想

背景:德國(guó)教師哥德巴赫于1742年6月7日提出。

1 自然數(shù)組成

自然數(shù):大于0的整數(shù)如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11……n,它是由奇數(shù)(單數(shù))和偶數(shù)(雙數(shù))組成。奇數(shù)和偶數(shù)各占自然數(shù)集合的二分之一。

偶數(shù):能被2整除的數(shù),如2、4、6、8……也叫雙數(shù)。

奇數(shù):不能被2整除的數(shù),如1、3、5、7、9、11……也叫單數(shù)。

質(zhì)數(shù):在大于1的整數(shù)中,只能被1和自身整除的數(shù),如2、3、5、7、11、13……也叫素?cái)?shù)。

奇質(zhì)數(shù):只能被1和自身整除,不能被其它數(shù)整除的奇數(shù)叫奇質(zhì)數(shù),如3、5、7、11、13、17、19、23……奇質(zhì)數(shù)和2構(gòu)成質(zhì)數(shù)集合。2是偶數(shù)中唯一的素?cái)?shù)。5是特殊的奇質(zhì)數(shù),除5外,尾數(shù)含5的奇數(shù)都是合數(shù)。

合數(shù):在大于1的整數(shù)中,除了能被1和自身整除外,還能被其它正整數(shù)整除的數(shù)。如4、6、8、9、10、12、14、15、21……

1是奇數(shù)中的特例,是所有整數(shù)組成的基礎(chǔ)。

2 奇數(shù)中合數(shù)因子的分布

在連續(xù)自然數(shù)中,每?jī)蓚€(gè)連續(xù)自然數(shù)中就有一個(gè)可以被2整除,另一個(gè)則不能被2整除,一偶一奇無(wú)限循環(huán)下去,構(gòu)成整個(gè)自然數(shù)集合。設(shè)自然數(shù)為N個(gè),偶數(shù)個(gè)數(shù)和奇數(shù)個(gè)數(shù)各占1/2×N個(gè)。

連續(xù)的奇數(shù)也遵從這個(gè)規(guī)律。如在連續(xù)奇數(shù)1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31……中,每連續(xù)3個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被3整除,即能被3整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/3;

每連續(xù)5個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被5整除,即能被5整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/5;

每連續(xù)7個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被7整除,即能被7整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/7;

每連續(xù)9個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被9整除,即能被9整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/9,因?yàn)?是合數(shù),是能被3整除的奇數(shù),所以,凡能被9整除的奇數(shù),也能被3整除。

每連續(xù)11個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被11整除,即能被11整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/11;

……

每連續(xù)n個(gè)奇數(shù)就有一個(gè)能被n整除,即能被n整除的自然數(shù)占整個(gè)自然數(shù)奇數(shù)集合的1/n(n為任意奇數(shù)因子)。

3 奇數(shù)中奇質(zhì)數(shù)與合數(shù)的分離和排除

數(shù)的分離與排除:把不同類別的數(shù)分開,排除不需要的數(shù),或計(jì)算各自所占的比例。如把奇數(shù)集合中的奇質(zhì)數(shù)和合數(shù)分開,把合數(shù)排除出去,只保留奇質(zhì)數(shù)。

根據(jù)合數(shù)因子的分布規(guī)律,可以建立自然數(shù)的分離與排除計(jì)算公式,把任意一段連續(xù)或所有連續(xù)奇數(shù)集合中的所有奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)與合數(shù)個(gè)數(shù)分別計(jì)算出來。

設(shè)奇數(shù)個(gè)數(shù)為M個(gè),如果只有一個(gè)奇質(zhì)數(shù)因子a(a≥3)時(shí),能被a整除的奇數(shù)個(gè)數(shù)占1/a,剩下的是不能被a整除的數(shù)個(gè)數(shù)為M×(1-1/a)+(k-1)=M×(a-1)/a+(k-1);如果只有兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)因子a和b(a≠b≥3,a、b互質(zhì)),能被a和b整除的奇數(shù)個(gè)數(shù)占1/a+1/b-1/ab,剩下的是不能被a和b整除的數(shù)個(gè)數(shù)為M×(1-1/a-1/b+1/ab)+(k-1)=M×(ab-a-b+1)/ab+(k-1)=M×(a-1)(b-1)/ab+(k-1)=M×(a-1)/a×(b-1)/b+(k-1);如果只有三個(gè)奇質(zhì)數(shù)因子a、b和c(a≠b≠c≥3, a、b、c互質(zhì)),能被a、b和c整除的奇數(shù)個(gè)數(shù)占1/a+1/b+1/c-1/ab-1/ac-1/bc+1/abc, 剩下的是不能被a、b和c整除的數(shù)個(gè)數(shù)為M×【1-(1/a+1/b+1/c-1/ab-1/ac-1/bc+1/abc)】+(k-1)=M×(1-1/a-1/b-1/c+1/ab+1/ac+1/bc-1/abc)+(k-1)=M×(abc-bc-ac-ab+a+b+c-1)/abc+(k-1)=M×(a-1)(b-1)(c-1)/abc+(k-1)=M×(a-1)/a×(b-1)/b×(c-1)/c+(k-1);如果只有四個(gè)奇質(zhì)數(shù)因子a、b、c和d(a≠b≠c≠d≥3, a、b、c、d互質(zhì)),能被a、b、c和d整除的奇數(shù)個(gè)數(shù)占1/a+1/b+1/c+1/d-1/ab-1/ac―1/ad―1/bc-1/bd-1/cd+1/abc+1/abd+1/acd+1/bcd-1/abcd, 剩下的是不能被a、b、c和d整除的數(shù)個(gè)數(shù)為M×【1-(1/a+1/b+1/c+1/d-1/ab-1/ac―1/ad―1/bc-1/bd-1/cd+1/abc+1/abd+1/acd+1/bcd-1/abcd)】+(k-1)= M×(abcd-abc-abd-acd-bcd+ab+ac+ad+bc+bd+cd-a-b-c-d+1)/abcd+(k-1)=M×(a-1)(b-1)(c-1)(d-1)/abcd+(k-1)=M×(a-1)/a×(b-1)/b×(c-1)/c×(d-1)/d+(k-1);……同理,如果有無(wú)數(shù)個(gè)奇質(zhì)數(shù)因子時(shí),必將遵循相同的規(guī)律。當(dāng)因子有無(wú)限個(gè)時(shí)(因子都是奇質(zhì)數(shù),各因子互質(zhì)不相等),則剩下的是不能被所有奇質(zhì)數(shù)因子整除的數(shù)的個(gè)數(shù),即所有奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)為M×(a-1)/a×(b-1)/b×(c-1)/c×(d-1)/d……×(n-1)/n+(k-1),上面所說的因子a、b、c、d……n(n為無(wú)窮大奇質(zhì)數(shù)因子),因子必須都是奇質(zhì)數(shù),合數(shù)不能作因子,因?yàn)楫?dāng)因子為合數(shù)時(shí),所有的合數(shù)因子都已經(jīng)被奇質(zhì)數(shù)因子給分離排除了,合數(shù)因子不可能進(jìn)行多余的分離與排除。上面的k為參加分離排除的奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù),k-1中的1代表剩余奇質(zhì)數(shù)中的1。

依照以上原則,因?yàn)樽匀粩?shù)奇數(shù)集合是從1開始到無(wú)窮大的連續(xù)奇數(shù),所以,因子要從小到大的順序進(jìn)行計(jì)算。設(shè)奇數(shù)總個(gè)數(shù)為M個(gè),則奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)為Y=M×2/3×4/5×6/7×10/11×12/13×16/17×18/19×22/23×28/29×30/31×36/37……(n-1)/n+(k-1)。n為無(wú)窮大奇質(zhì)數(shù)因子,k為參加分離與排除的奇質(zhì)數(shù)因子的個(gè)數(shù)。本計(jì)算公式可以計(jì)算從3開始到無(wú)窮大范圍內(nèi)的奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù),也可以計(jì)算奇數(shù)集合中任意一段連續(xù)奇數(shù)中的奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)。在計(jì)算過程中,最大奇質(zhì)數(shù)因子的平方數(shù)一定要小于或等于所求奇數(shù)范圍的最大奇數(shù),如果大于這個(gè)范圍,由這個(gè)因子構(gòu)成的合數(shù)早已被小的奇質(zhì)數(shù)因子分離排除了,這個(gè)大的奇質(zhì)數(shù)因子并不參與排除。例如,1、3、5、7、9、11……49這個(gè)范圍內(nèi),分離排除因子只有3、5、7,而大于7的 奇質(zhì)數(shù)不能排除,如33已經(jīng)被3排除了,11不可能有新的排除合數(shù)存在,在119范圍內(nèi)都是如此,只有到了121=112時(shí),11才能加入分離與排除。例如100范圍內(nèi)有幾個(gè)奇質(zhì)數(shù)?奇數(shù)個(gè)數(shù)為100÷2=50,因?yàn)?2=49為100以內(nèi)最大奇質(zhì)數(shù)因子平方數(shù),所以,100以內(nèi)的奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)為50×2/3×4/5×6/7+(3-1)=22.86+2=24.86(個(gè)),實(shí)際24個(gè);再如50以內(nèi)奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)為25×2/3×4/5×6/7+(3-1)=11.43+2=13.43(個(gè)),實(shí)際14個(gè);200以內(nèi)奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)為100×2/3×4/5×6/7×10/11×12/13+(5-1)=38.36+4=42.36(個(gè)),實(shí)際45個(gè)。在實(shí)際計(jì)算過程中,總會(huì)有些誤差,一是因?yàn)槠尜|(zhì)數(shù)節(jié)奏和步調(diào)不一致,二是分離排除周期內(nèi)總會(huì)有其它因子存在,因此形成奇質(zhì)數(shù)分布的疏密度不均勻現(xiàn)象,但因誤差很小,不影響正常計(jì)算和分析判斷。

分離排除周期:3的分離排除周期是3個(gè)連續(xù)奇數(shù);3和5的分離排除周期是3×5=15個(gè)連續(xù)奇數(shù);3、5和7的分離排除周期是3×5×7=105個(gè)連續(xù)奇數(shù)……如有105個(gè)連續(xù)奇數(shù),因子3、5和7的分離排除所占比例是固定不變的,但必會(huì)有其它因子含在其中進(jìn)行分離與排除,如210以內(nèi)有105個(gè)奇數(shù),除3、5和7外,還有11和13加入其中進(jìn)行分離排除,由此導(dǎo)致奇質(zhì)數(shù)疏密不均。隨著自然數(shù)不斷增大,分離排除區(qū)間不斷增大,則加入的其它奇質(zhì)數(shù)因子會(huì)更多,這種情況會(huì)更加明顯。

奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)計(jì)算分析

根據(jù)以上公式可知,在相同范圍內(nèi),2/3×4/5×6/7×10/11×12/13×16/17×……×(n-1)/n>2/3×4/5×6/7×8/9×10/11×12/13×14/15×……×(m-1)/m,n為范圍內(nèi)最大奇質(zhì)數(shù)因子,m為范圍內(nèi)最大奇數(shù)因子,n≤m,n2和m2小于或等于范圍內(nèi)最大奇數(shù)。在2/3×4/5×6/7×8/9×10/11×12/13……×(m-1)/m中,當(dāng)m→∞時(shí),其值會(huì)越來越小,減少變化越來越平穩(wěn),但M×2/3×4/5×6/7×8/9×10/11×12/13……×(m-1)/m(M為范圍內(nèi)奇數(shù)個(gè)數(shù))值會(huì)越來越大,所以,當(dāng)n→∞,M×2/3×4/5×6/7×10/11×12/13×16/17×18/19×22/23×28/29×30/31×36/37……×(n-1)/n=Y之值越來越大,表明奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)Y有∞多個(gè)。

以上是一種公式推導(dǎo)方式,還有一種推導(dǎo)方式,其結(jié)果是一樣的。單數(shù)(奇數(shù))集合1、3、5、7、9、11……中,不計(jì)1,從3開始即為3、5、7、9、11……因子分離排除過程,順序是從小到大依序進(jìn)行。因3為奇質(zhì)數(shù),所以,對(duì)奇數(shù)集合逐個(gè)進(jìn)行整除,把凡能整除的拿走,即每隔3-1=2個(gè)奇數(shù),就有一個(gè)可以被3整除,即能被3整除的自然數(shù)奇數(shù)占自然數(shù)奇數(shù)總量的?,剩下的不能被3整除的自然數(shù)奇數(shù)占自然數(shù)奇數(shù)集合的?;因5是奇質(zhì)數(shù),用5對(duì)剩下的自然數(shù)奇數(shù)進(jìn)行整除,能被5整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)占1/5,不能被5整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)4/5;因7是奇質(zhì)數(shù),用7對(duì)剩下的自然數(shù)奇數(shù)進(jìn)行整除,能被7整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)1/7,不能被7整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)6/7;因9是合數(shù),已經(jīng)被3分離排除了,則不能多分離排除剩下的自然數(shù)奇數(shù),而后是11,因11是奇質(zhì)數(shù),用11對(duì)剩下的自然數(shù)奇數(shù)進(jìn)行整除,能被11整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)1/11,不能被11整除的自然數(shù)奇數(shù)占剩下的自然數(shù)奇數(shù)10/11,此后依序是13、17、19、23……,其分離排除過程與前面相同,而合數(shù)15、21、25、27、33、35……同9一樣不能進(jìn)行分離排除。根據(jù)這個(gè)原理推導(dǎo)出來的奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)計(jì)算公式與前面所推導(dǎo)出來的計(jì)算公式是一樣的。

分離排除區(qū)間: 指兩個(gè)連續(xù)奇數(shù)因子平方數(shù)之差,如32至52之間,25-9=16;52至72之間,49-25=24;72至92之間,81-49=32;92-112之間,121-81=40……隨著自然數(shù)的不斷增大,分離排除區(qū)間也將不斷增大。因子平方數(shù)為界限點(diǎn)。如92-112,數(shù)值靠近92時(shí)為下限(9為合數(shù)不參加分離排除),數(shù)值靠近112為上限,因各分離排除區(qū)間內(nèi)的奇質(zhì)數(shù)分布密度不同,一般可以用分離排除區(qū)間內(nèi)的奇質(zhì)數(shù)分布密度來了解奇質(zhì)數(shù)密度變化規(guī)律。

素?cái)?shù)分布規(guī)律分析:根據(jù)素?cái)?shù)個(gè)數(shù)計(jì)算公式及各種數(shù)的分離與排除原理來看,素?cái)?shù)的出現(xiàn)與分布并非是無(wú)規(guī)律和雜亂無(wú)章的,而是有規(guī)律和井井有條的,隨著自然數(shù)和分離排除奇質(zhì)數(shù)因子的→∞,這種有序分布和密度會(huì)越來越穩(wěn)定。一方面這是因?yàn)槠尜|(zhì)數(shù)因子在分離與排除的過程中,相互間互不干擾保持自己的獨(dú)立節(jié)奏但又有公共交叉點(diǎn),形成獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),隨著自然數(shù)和分離排除奇質(zhì)數(shù)因子的→∞,這種有序的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的規(guī)律性會(huì)越來越明顯,但了解范圍越來越大。另一方面形成這種獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是因?yàn)檫B續(xù)自然數(shù)是等差數(shù)列,而分離排除是以等比數(shù)列進(jìn)行的,形成密閉結(jié)構(gòu)是不可能的。

4 用連續(xù)奇數(shù)正逆依序組合偶數(shù)進(jìn)行分離與排除計(jì)算奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù),證明哥德巴赫猜想第一定理

4.1 奇數(shù)正逆依序組合偶數(shù)結(jié)構(gòu)圖如下

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 …… n

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 …… n

n n-2 n-4 n-6 n-8 n-10 n-12 n-14 n-16 n-18 n-20 n-22 n-24….. 1

上式可以得出1+n=3+(n-2)=5+(n-4)=7+(n-6)=……=n+1=x(偶數(shù)),即B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 …… n之縱向相加之值均等于x偶數(shù)值,下面舉例說明;如偶數(shù)30的奇數(shù)正逆依序組合結(jié)構(gòu)圖。

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1

其中縱向各數(shù)相加均為30,即1+29=3+27=5+25=7+23=

9+21=11+19=13+17=15+15=17+13=19+11=21+9=23+7=25+5=27+3=29+1=30,其中以15+15=30為中間值。其它所有偶數(shù)都可以表示成上述這種形式。

4.2 連續(xù)奇數(shù)正逆依序組合偶數(shù)的上下層均為奇質(zhì)數(shù)組合的分離排除計(jì)算法

由于不同奇質(zhì)數(shù)因子的分離排除節(jié)奏步調(diào)不同,則互相都不干擾,以健康有序的節(jié)奏進(jìn)行。因都是從同一個(gè)始點(diǎn)0出發(fā)進(jìn)行分離排除,則不存在密不透風(fēng)形式的密閉分離排除,必然始終有漏點(diǎn)存在。當(dāng)自然數(shù)→∞,奇質(zhì)數(shù)密度變得越來越稀少,但卻越來越趨于恒定形式,但始終存在奇質(zhì)數(shù),同理,奇數(shù)正逆依序組合的上下層均為奇質(zhì)數(shù)組合偶數(shù)的形式也遵從這一規(guī)律。

根據(jù)前面的奇質(zhì)數(shù)與合數(shù)分離排除原理,頂層由左向右(由小到大)之順序進(jìn)行分離排除,底層則是由右向左(由小到大)的順序進(jìn)行分離排除,則最后剩下的必然都是由上下兩層均為奇質(zhì)數(shù)組合的偶數(shù)個(gè)數(shù),分離排除掉的是:一是兩個(gè)都是合數(shù)組合;二是一個(gè)是合數(shù)和另一個(gè)是奇質(zhì)數(shù)的組合。

在上下兩層組合中,一方面存在著共同因子組合(如上例3+27=30中,3是30的因子,而后形成的9+21和15+15等存在著共同因子3),3因子是30的基本因子;另一方面存在著非共同因子組合,如7+23,7不是23的因子,則永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)7為共同因子現(xiàn)象。在分離排除計(jì)算過程中,有共同因子的組合,上下兩層僅能分離排除1次(左右分離排除重合);上下兩層沒有共同因子的組合,則上下兩層分離排除2次(左右分離排除不重合)。所以,連續(xù)奇數(shù)正逆組合分離排除的計(jì)算公式為:L(奇質(zhì)數(shù)組合的任意偶數(shù)個(gè)數(shù))=(M-2)(M為奇數(shù)個(gè)數(shù))×(3-a)/3×(5-b)/5 ×(7-c)/7 ×(11-d)/11 ×……×(n-m)/n ÷2+k, k為因分離排除掉的一方為因子,另一層也為奇質(zhì)數(shù)的組合個(gè)數(shù)。因?yàn)?M-1為最大奇數(shù),所以,n2≤2M-1,上式中的a、b、c、d….m均為1或2的數(shù),n為最大奇質(zhì)數(shù)因子,1為共同因子組合差,2為非共同因子組合差。舉例說明:例一68的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù),奇數(shù)個(gè)數(shù)為68÷2=34(個(gè)),68=4×17,沒有共同因子,所以,68的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù)為L(zhǎng)=(34-2)×1/3×3/5×5/7÷2+1=17×1/7+1=2.29+1=3.29(個(gè)),實(shí)際2個(gè);128的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù),因128=27,所以沒有共同因子,則奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù)L=(128÷2-2)×1/3×3/5×5/7×9/11÷2+0=3.62=3.62(個(gè)),實(shí)際3個(gè);60的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù),因60=4×3×5,3和5是共同因子,7不是共同因子,所以60的奇質(zhì)數(shù)因子組合個(gè)數(shù)L=(60÷2-2)×2/3×4/5×5/7÷2+1=6.33(個(gè)),實(shí)際6個(gè)。

4.3 連續(xù)奇數(shù)正逆組合偶數(shù)分離排除計(jì)算分析

完全都是由共同因子的組合是不存在的,而完全都是非共同因子的組合也是不存在的。

在相同范圍內(nèi),(2/3)×(4/5) ×(6/7) ×(10/11) ×……(n-1)/n>(3-a)/3×(5-b)/5 ×(7-c)/7 ×(11-d)/11 ×……×(n-m)/n>(1/3)×(3/5) ×(5/7) ×(9/11) ×……×(n-2)/n>(1/3)×(3/5) ×(5/7) ×(7/9)×(9/11) ×……×(p-2)/p,式中a、b、c、d……m為1或2的差值數(shù),n為范圍內(nèi)最大分離排除奇質(zhì)數(shù)因子,p為范圍內(nèi)最大分離排除奇數(shù)因子,并且n≤p。上式中,假定用(1/3)×(3/5) ×(5/7) ×(7/9)×(9/11) ×……×(p-2)/p計(jì)算奇數(shù)正逆依序組合中的奇質(zhì)數(shù)組合任意偶數(shù)個(gè)數(shù),即L(奇質(zhì)數(shù)組合任意偶數(shù)的個(gè)數(shù))=(M-2)(奇數(shù)個(gè)數(shù))×(1/3)×(3/5) ×(5/7) ×(7/9)×(9/11) ×……×(p-2)/p÷2+k,作為奇數(shù)正逆依序組合中的奇質(zhì)數(shù)組合任意偶數(shù)個(gè)數(shù)的最低值來計(jì)算,當(dāng)p→∞,L值由最初的1以很緩慢的波浪形式漸漸遞增至∞,它只是無(wú)窮小量變化,由此可見,當(dāng)L≥6時(shí),任意偶數(shù)都存在奇質(zhì)數(shù)組合。又因L(奇數(shù)組合中的奇質(zhì)數(shù)組合任意偶數(shù)的個(gè)數(shù))=(M-2)(奇數(shù)個(gè)數(shù))×(3-a)/3×(5-b)/5 ×(7-c)/7 ×(11-d)/11 ×……×(n-m)/n÷2+k>(M-2)(奇數(shù)個(gè)數(shù))×(1/3)×(3/5) ×(5/7) ×(7/9)×(9/11) ×……×(p-2)/p÷2+k,從計(jì)算結(jié)果來看,如6、8、12的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù)都是1個(gè),68的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù)為2個(gè),128的奇質(zhì)數(shù)組合個(gè)數(shù)為3個(gè)……在這之后不會(huì)再出現(xiàn)1個(gè),只能是越來越多,即奇數(shù)正逆組合偶數(shù)個(gè)數(shù)的取值范圍是1≤L≤∞,計(jì)算值始終處在真值左右擺動(dòng)。所以,哥德巴赫猜想第一定理成立。即任何大于6的偶數(shù),都可以表示成兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)相加形式。

若在正逆組合向減少方向變化,即還有一組為2,單一的2+2=4,即不小于4的偶數(shù)都可以表示成兩個(gè)素?cái)?shù)之和的形式。

在實(shí)際計(jì)算過程中,和計(jì)算奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)一樣,總會(huì)有些誤差,是上下兩層因?yàn)槠尜|(zhì)數(shù)節(jié)奏步調(diào)和分離排除周期不一致引起,因誤差很小,不影響正常計(jì)算和分析判斷。目前,我也沒有辦法糾正誤差。

5 哥德巴赫猜想第二定理的計(jì)算證明

根據(jù)哥德巴赫猜想①成立的原則,在各組合分別加上3,即形成4+3=7、6+3=9、8+3=11、10+3=13……,形成7、9、11、13、15、17、19、21……的所有奇數(shù)集合,因此哥德巴赫猜想②定理也成立。

6 孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)計(jì)算

根據(jù)奇質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù)計(jì)算公式推導(dǎo)原理,很容易推導(dǎo)出孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)計(jì)算公式:F(孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù))=M(奇數(shù)個(gè)數(shù))×【1/3×3/5×5/7×9/11×11/13×……(n-2)/n】+k,式中n為范圍內(nèi)最大奇質(zhì)數(shù),k為參加分離排除奇質(zhì)數(shù)因子個(gè)數(shù),M(奇數(shù)個(gè)數(shù))×1/3=D可以認(rèn)為是孿生奇數(shù)個(gè)數(shù),所以,上式可以寫成F(孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù))=D×【3/5×5/7×9/11×11/13×……(n-2)/n】+k。

檢測(cè)計(jì)算如下:50以內(nèi)孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)F=25×(1/3×3/5×5/7)=3.57+1=4.57,實(shí)際5個(gè);100以內(nèi)孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)F=50×(1/3×3/5×5/7)+1=8.14,實(shí)際7個(gè);110以內(nèi)孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)F=55×(1/3×3/5×5/7)+1=8.85個(gè),實(shí)際9個(gè);130以內(nèi)孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)F=65×(1/3×3/5×5/7×9/11)+2=9.59個(gè),實(shí)際9個(gè);計(jì)算誤差在所難免,原因和前面相同。如果用F=M×1/3×3/5×5/7×7/9×9/11×11/13×13/15×……(m-2)/m=M/m來計(jì)算,m為奇數(shù),其F值隨著m→∞而不斷增大→∞,在范圍相同時(shí),F(xiàn)(孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù))=M(奇數(shù)個(gè)數(shù))×1/3×3/5×5/7×9/11×11/13×……(n-2)/n+k>M×(1/3×3/5×5/7×7/9×9/11×11/13×13/15×……(m-2)/m,m為奇數(shù),n≤m,這種計(jì)算可以證明,隨著自然數(shù)值的不斷增大,可以推斷,孿生素?cái)?shù)有無(wú)數(shù)個(gè)。在計(jì)算過程中,隨著自然數(shù)不斷增大,計(jì)算值圍繞實(shí)際數(shù)值波動(dòng),但證明孿生素?cái)?shù)個(gè)數(shù)沒有問題。

以上公式或解題原理有可能對(duì)于解決黎曼猜想和白之與斯溫那頓戴爾膩測(cè)有幫助。

7 其它一些素?cái)?shù)個(gè)數(shù)計(jì)算

四胞胎素?cái)?shù)個(gè)數(shù):例如11、13和17、19就是一對(duì)。F(四胞胎素?cái)?shù)個(gè)數(shù))=【M(奇數(shù)個(gè)數(shù))-6】×1/3×1/5×3/7×7/11×……n-4/n(n為最大奇質(zhì)數(shù)因子)。四胞胎素?cái)?shù)有無(wú)窮多個(gè)。

表兄弟素?cái)?shù):例如7和11就是一對(duì)。F(表兄弟素?cái)?shù)個(gè)數(shù))= 【M(奇數(shù)個(gè)數(shù))-3】×1/3×3/5×5/7×9/11×……n-2/n+k(n為最大奇質(zhì)數(shù)因子)。表兄弟素?cái)?shù)有無(wú)窮多個(gè)。

六素?cái)?shù):例如5和11就是一對(duì)。F(六素?cái)?shù)個(gè)數(shù))=【M(奇數(shù)個(gè)數(shù))-4】×2/3×3/5×5/7×9/11×……n-2/n+k(n為最大奇質(zhì)數(shù)因子)。六素?cái)?shù)有無(wú)窮多個(gè)。

三胞胎素?cái)?shù):例如5、7和11就是一對(duì)。F(三胞胎素?cái)?shù)個(gè)數(shù))= 【M(奇數(shù)個(gè)數(shù))-4】×2/3×2/5×4/7×8/11×……n-3/n+k(n為最大奇質(zhì)數(shù)因子)。三胞胎素?cái)?shù)有無(wú)窮多個(gè)。

作者姓名:段貴軍,(1966.11-),工作單位:林業(yè)局,營(yíng)林工程師,中專學(xué)歷。

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