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质数公式

王朝百科·作者佚名  2010-03-01
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素(质)数公式

在公式A=(n-1)*(&brvbar;&brvbar;B2-1&brvbar;-(B2-1)&brvbar;)/2+2, 其中B=m(n+1)-(n!+1)中,m,n以自然数代入,所得的结果一定是素数。 这就是自欧几里德在<<几何原本>>证明了素数是无限多个后,多少世纪以来人们一直所寻找的能写出所有素数的公式! 不难看出,A一定是整数,且有: 若B=0,有A=n+1; 若B≠0, 有A=2. B≠0时,A已为素数,当B=0, 即m(n+1)-(n!+1)=0, 即m=(n!+1)/(n+1).在初等数论中有一著名的定理叫做"威尔逊定理", 可陈述为(n!+1)/(n+1)为整数的充要条件是n+1是素数。所以B=0时,m=(n!+1)/(n+1)为整数,故A=n+1必为素数。

欧拉发现这样一个事实:a0+0=a1,a1+2=a2,a2+4=a3,a3+6=a4,a4+8=a5,....,a(n-1)+2(n-1)=an.,n=a0时是一个合数,其他都是素数。这样的数共有5个,它们是3,5,11,17,41。欧拉把最后一个编写成f(m)=㎡+m+41。.

第一个是3:a0=3,3+0=3=a1,3+2=5=a2,5+4=9=a3(是合数);

第二个是5:a0=5,5+0=5=a1,5+2=7=a2,7+4=11=a3,11+6=17=a4,17+8=25=a5(是合数);

第三个是11,a0=11,11+0=11=a1,11+2=13=a2,13+4=17=a3,17+6=23=a4,23+8=31=a5,31+10=41=a6,41+12=53=a7,53+14=67=a8,67+16=83=a9,83+18=101=a10,101+20=121=a11(是合数);

第四个是17:ao=17,17+0=17=a1,17+2=19=a2,19+4+23=a3,23+6=29=a4,29+8=37=a5,37+10=47=a6,47+12=59=a7,59+14=73=a8,73+16=89=a9,89+18=107=a10,107+20=127=a11,127+22=149=a12,149+24=173=a13,173+26=199=a14,199+28=227=a15,

227+30=257=a16,257+32=289=a17(是合数);

第五个是41:a0=41,,41+0=41=a1,,41+2=43=a2,,43+4=47=a3,,47+6=53=a4,,53+8=61=a5,,61+10=71=a6,,71+12=83=a7,.....,一直到a40都是

素数,a41是合数。但不知道是否只有5个这样的数。欧拉巧妙地把这种形式写成f(m)=㎡+m+a。当a=m+1时,,㎡+m+(m+1)=(m+1)^2.。所以最后一个都是平方数。

所有素数都可以用4K+1与4k+3表示,在给定数值范围,它们的数目交替领先,例如,在100以内,4K+3型的多一点。

当0<n<24160时,表达式:7013×2^n+1是合数,Buell和Young曾经猜想它们中间或者会有一个素数,然而,人们没有发现一个。

数78557×2^n+1总可以被3,5,7,13,19,37,73中至少一个数整除。

Riemann的Zeta函数对于REz>1由Dirichlet级数:

ξ(z)=Σ1/n*来定义。并且用解析开拓的方法把它延伸到复平面上其它的地方。只要这些地方能够被开拓。这些函数可以与素数联系,当*靠近10^10000时,才会有logloglogx=10.

公元前250年同样是古希腊的数学家埃拉托塞尼提出一种筛法:

(一)“要得到不大于某个自然数N的所有素数,只要在2---N中将不大于√N的素数的倍数全部划去即可”。

(二)将上面的内容等价转换:“如果N是合数,则它有一个因子d满足1<d≤√N”。(《基础数论》13页,U杜德利著,上海科技出版社)。.

(三)再将(二)的内容等价转换:“若自然数N不能被不大于(根号)√N的任何素数整除,则N是一个素数”。见(代数学辞典[上海教育出版社]1985年。屉部贞世朗编。259页)。

(四)这句话的汉字可以等价转换成为用英文字母表达的公式:

N=P1M1+A1=P2M2+A2=.....=PKMK+AK.

........................................

请参见王朝的“素数普遍公式”,这个公式给出了可以构造一切素数的模型,并且一个不漏地产生素数,没有一个合数混入。这个公式是王晓明在

1991年发现的,1999年2期吴振奎教授在[中等数学]“谈谈素数表达式”一文中介绍了这个公式。2001年4期[中等数学]杂志上,陈志云教授又补上

了一个严格的证明,见“关于一个寻找素数方法的理论依据”。

 
 
 
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