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哥德巴赫猜想

发布时间:2020-03-02 16:44:21 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

答:同学,你好!

这是仿效史上和质数有关的数学猜想中,最著名的“哥德巴赫猜想”。

1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫在写给著名数学家欧拉的一封信中,提出了两个大胆的猜想:

一、任何不小于6的偶数,都是两个奇质数之和;

二、任何不小于9的奇数,都是三个奇质数之和。

这就是数学史上著名的“哥德巴赫猜想”。显然,第二个猜想是第一个猜想的推论。因此,只需在两个猜想中证明一个就足够了。

后来一些数学家也做过类似的命题,如:

哥德巴赫猜想可归纳为下面两个命题:

命题(A)每一个大于4的偶数都是两个奇质数之和.

命题(B)每一个大于7的奇数都是叁个奇质数之和.

显然命题(B)是(A)的一个推论.下面证明命题(A).

证明:因为质数可分为两类:偶质数只有一个是2;奇质数都可表为2L+3(L为非负整数).

1、若2L+3为奇质数,则有3+(2L+3)=2(3+L).即偶数2(3+L)可表为两个奇质数3与2L+3之和.

2、若2L+3为奇合数,由于质数是无穷的(欧几里得已证),所以一定存在一个X,使2X+3为奇质数,X为大于L的正整数,故有3+(2X+3)=2(3+X),即偶数2(3+X)可表为两个奇质数3与2X+3之和.

由于质数还是无穷的,所以一定还存在一个Y,使2Y+3为奇质数,Y为大于X的正整数,故有(2Y+3)+(2X+3)=2(3+Y+X),即偶数2(3+Y+X)可表为两个奇质数2Y+3与2X+3之和.综上所述,命题(A)得证.

具体解释如下:

2X+3Y+32Y+3

345678910111213141516„„

„„161514131211109876543

Y+32X+33

上面有四列数(注:第一列与第二列是同一列,第三列与第四列是同一列)。第二列和第三列是赋予了自然数端点为3方向相反的两条射线,第二列不动,第三列从左往右运动,当两个端点3对齐时有偶数6=3+3,当3与5对齐时有偶数8=3+5,„„,依次类推,当3与2Y+3对齐时二三两列中有Y+1对数的和均为偶数2Y+6=3+(2Y+3)=„=(Y+3)+(Y+3)=„„=(2Y+3)+3,若Y+3或2Y+3为奇质数,则哥德巴赫猜想为真命题。若第三列从Y+3到3中的若干个奇质数与第二列中对应的奇数都是奇合数的话,则第二列从3到Y+3中一定可找到一个最大奇质数2X+3,这时让第三列退回到第二列的起点按上述方法再运动一次,可保证偶数6=3+3,8=3+5,„„,2X+6=3+(2X+3),此时哥德巴赫猜想还是为真命题。

如果找不到这个最大奇质数2X+3,则用反证法可证明这是不可能的,事实如下:

假设第二列区间[3,2Y+3]与第三列区间[2Y+3,3]上对应的Y+1对奇数点中没有一对是奇质数点对的话,我们可以将第三列的端点3退回到与第二列上的奇数点2X+3对齐,其中2X+3是小于区间[3,2Y+3]的中点Y+3的最大奇数点。此时还是假设第二列区间[3,2X+3]与第三列区间[2X+3,3]上对应的X+1对奇数点中没有一对是奇质数点对的话,我们可以将第三列的端点3退回到与第二列上的奇数点2L+3对齐,其中2L+3是小于区间[3,2X+3]的中点X+3的最大奇数点。这样经过有限次的退回操作,最终得到的一个区间的中点应该是奇质数点中唯一的一组三连续质数“

3、

5、7 ”的中点5这个奇质数点,但这与假设矛盾。综上所述,

哥德巴赫猜想是个真命题。

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