相距为随便率性偶数的两个相邻素数有无限多对[精品]
相距为任意偶数的两个相邻素数有无穷多对
论
论题:孪生素数有无穷多对。
相距为4的两个相邻素数,是否有无穷多对呢,
相距为6的两个相邻素数,是否有无穷多对呢,
相距为8的两个相邻素数,是否有无穷多对呢,
相距为10的两个相邻素数,是否有无穷多对呢,
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相距为任意偶数的两个相邻素数,是否有无穷多对呢,
我的结论是肯定的。并予以证明。
证明
定义(一) 同类合 若某一素数P的两个合的合长相等,n
且两个合的假素数分别一一对应,所对应的为同级假素数,那么,将这两个合称为同类合。
根据假素数保持定理,某一素数P的一个合若存在于一个n
保持部里 ,那么,每一个保持部里有一个同类合;某一素数Pn的一个合若存在于两个相邻的保持部里且合长小于T ,那么,n每两个相邻的保持部里有一个同类合。
定理(一) 假素数相距定理 在任意素数P的假素数中,n相距为任意偶数的两个不一定相邻假素数,都存在。也就是说,在任意素数P的假素数中,合长为任意偶数的合,都存在。n
证明:用数学归纳法证明
当P,2时,它的所有假素数相距均为2,任取一个偶数n
m=2t(t?N), 取连续(t+1) 个P的假素数,其合长为m,故在P22的假素数中,合长为任意偶数的合,都存在。
令P,P时,假设该定理成立。即在P的假素数中,合长nvv
为任意偶数的合,都存在。
当P,P时,因在P的假素数中,合长为任意偶数m的合,v,1nv
都存在。
若将这种合的同类合的最小假素数和最大假素数分别记为:
z1z2 A A v v
根据级假素数定理
z1连续P个 A 中,有且仅有一个不是P的假素数;v,1v,1v
z2连续P个 A 中,有且仅有一个不是P的假素数;v,1v,1v
z1连续P个P 的这种同类等价合中,有且仅有一个 A被v,1vv
z2筛去,有且仅有一个 A被筛去,那么,至少有(P,2)个这种v,1v
同类合成为P 的衍生等价合,其合长为m,这些衍生等价合成v,1
为P 的合长为m的同类合 。 v,1
故在P的假素数中,合长为任意偶数的合,都存在。v,1
因此,当P,P时,该定理也成立。 v+1n
假素数相距定理得证。
对于任意偶数m(m?4),都可找到素数P ,使其满足m,n2P , n
根据假素数相距定理,在P的合中,一定存在合长为m的n
合,这个合的假素数个数 , k可分两种情况:
一、 k,2 ;
二、 k,2 。
若k,2,即相距为m的两个相邻假素数存在。
若k,2,将这个合的同类合的假素数记为:
z1 z2zk A, A,??? ,An n n
z2根据级假素数定理,连续P个 A 中,有且仅有一个不是n,1n
P的假素数; n,1
z2连续P个P的这种同类等价合中,有且仅有一个 A被n,1nn
z2筛去,又因m,2P ,当A被筛去的同时,这个合中其余任何nn
一个假素数都不会被筛去。那么,在P个的合中形成一个新的n,1
合,这个合的同类合的假素数个数为k,1,分别为:
z1 z3 zk A,A ,???, An,1 n,1n,1
z3根据级假素数定理,连续P个 A 中,有且仅有一个不n,2n,1
是P的假素数; n,2
连续P个P的这种同类等价合中 , 有且仅有一个n,2n+1
z3z3A被筛去,又因m,2P ,那么m,2P ,当A被筛去n,1 n,1n,1n
的同时,这个合中其余任何一个假素数都不会被筛去。那么,在P个的合中形成一个新的合,这个合的同类合的假素数个数为n,2
k,2,分别为:
z1 z4 zk A,A ,???, An,1 n,1n,1
个的合中形成因k是一个有限数,这样继续下去,在Pn,k,2
一个新的合,这个合的同类合的假素数个数为2,分别为:
z1 zk A, An,1 n,1
相距为m的两个相邻假素数存在。
所以,对于任意偶数m,通过上述方式总能在某一素数P的假素数中找到相距为m的两个相邻的假素数。因m<2P,故n n m