1+1为什么等于2呢?为什么啊

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 08:04:12
1+1为什么等于2呢?为什么啊

1+1为什么等于2呢?为什么啊
1+1为什么等于2呢?
为什么啊

1+1为什么等于2呢?为什么啊
去研究哥德巴赫猜想
任何一个大于等于6的偶数,都能分解成2个质数的和,简称为"1+1".(因为质数是除了1和它本身外,没有其它的约数)
哥德巴赫猜想证明(1+1到底等于几?)
A 任一大于4的偶数均可表为二素数之和 摘要
本文使用素数相遇期望法演绎P2x(1,1)及其下确界,以证明2x≡p1+p2,(x>2).
文中申明 π(1)≠0, π(1)=1.
引理1. 建立素数分布密率函数: y=xπ(x)/x, 获
(x/㏒ x) 1<π(x)≤(x/㏒ x)㏒ ymax, (x>a). ⑴
证. 建立函数: y=xπ(x)/x, 则 π(x)=(x/㏒ x)㏒ y.
∵ lim π(x)/x= lim 1/㏒ x, (x→∞). [1]
我们有 lim xπ(x)/x= lim x1/㏒ x, (x→∞).
∵ x1/㏒ x= e, lim xπ(x)/x=e= ymin, (x→∞). ㏒ ymin=1.
当 x>a, ymin<y≤ymax.
∴ (1)式成立. 引理1得证.
引理2. 命P2x(1,1)为:当x一定时,适合2x=p1+p2的素数p1或p2的个数,(p1,p2的组数). x为大于
2的 自然数,2<p1≤p2.
P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-((x-1)/㏒(x-1))㏒ ymax)(x/㏒x-π(2))/((x-1)/2)]+1
=[k(x)]+1, (a<x=2n-1). ⑵
P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-(x/㏒x)㏒ y max)((x-1)/㏒(x-1)-π(2))/((x-2)/2)]+1
=[f(x)]+1, (a<x=2n). ⑶
证. ∵ 2<p1≤p2 , 4<2p1≤p1+p2 , ∴ 2<p1≤x.
P2x(1,1)=∑ (π(p2)-π(p2-1)), (2<p1≤p2=2x-p1).
=∑ (π(2x-p1)-π(2x-p1-1)), (2<p1≤x ). ⑷
= π(2x-3)-π(2x-3-1)
+π(2x-5)-π(2x-5-1)
+ … - …
+π(2x-p1)-π(2x-p1-1)
+π(2x-p1 max)-π(2x-p1 max-1), (2<p1≤x ).
当 π(2x-p1)=π(p2 ), π(2x-p1)-π(2x-p1-1)=1.
当 π(2x-p1)≠π(p2), π(2x-p1)-π(2x-p1-1)=0 .
① 设x=2n-1, p1 max≤x, p1包含于[3,x]; 2x-p1 max≥x, p2包含于[x,2x-3].
每一区间的奇数数目均为 (x-1)/2.
从两区间各取一奇数,继续,直至取完.
两素数相遇数目的均值=(π(2x-3)-π(x-1))(π(x)-π(2))/((x-1)/2).
依据⑴式, 作三项转换,即为p1,p2相遇数目的下确界(方括取整,小数进1).
∴ ⑵式成立.
② 设x=2n, p1 max≤x-1, p1包含于[3,x-1];2x-p1 max≥x+1, p2包含于[x+1,2x-3].
每一区间的奇数数目均为 (x-2)/2.
从两区间各取一奇数,继续,直至取完.
两素数相遇数目的均值=(π(2x-3)-π(x))(π(x-1)-π(2))/((x-2)/2).
依据⑴式,作三项转换,即为p1,p2相遇数目的下确界(方括取整,小数进1).
∴⑶式成立. 引理2得证.
定理1. P2x(1,1)存在下确界: *
P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-((x-1)/㏒(x-1))㏒ 199/19)(x/㏒x-2)/((x-1)/2)]+1
=[k(x)]+1>1, (31≤x=N={2n-1 或2n}<∞ ).
证.① 设π(1)=0,则 π(2)=1, x>a=10, ㏒ ymax=㏒ 11330/113=μ.
当n≥9, [k(x)]≥[f(x)]≥1.
由⑵,P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-((x-1)/㏒(x-1))μ)(x/㏒x-1)/((x-1)/2)]+1
=[k(x)]+1, (17≤x=2n-1).
当 x=199, P2x(1,1)<[k(x)]+1, 出现反例.
由⑶,P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-(x/㏒x)μ)((x-1)/㏒(x-1)-1)/((x-2)/2)]+1
=[f(x)]+1, (18≤x=2n).
当 x=64,166,496,1336, P2x(1,1)<[f(x)]+1, 出现更多 反例.
说明“1非素数”: 不顶用,纯捣乱, ∴ π(1)≠0.
② 设π(1)=1, π(2)=2, x>a=2, ㏒y max=㏒ 199/19=λ.
当n≥18, [k(x)]≥[f(x)]≥1, 大中取大,舍去低值[f(x)], n≥16.
P2x(1,1)≥[((2x-3)/㏒(2x-3)-((x-1)/㏒(x-1))λ)(x/㏒x-2)/((x-1)/2)]+1
=[k(x)]+1, (31≤x=2n-1).
当 31≤x=2n-1, 无反例,上式成立.
大自然从不破坏自己的规律性. ∴ π(1)=1,1必为素数.
讨论 P2x(1,1)的下确界的性质:
1.一致连续性. ∵ k(x)为一初等函数,其定义区间[31,2n-1]为闭区间,故在该区间上k(x),
[k(x)]+1都一致连续.[2] ∴ [k(x)]+1也适用于(31≤x=N={2n-1或2n}<∞ ).
当 x=34, P2x(1,1)=[k(x)]+1=2, 为下确界点.
2.单调递增性. 微分函数 k(x):
k′(x)=(2/(x-1)2)((x2-x)λ/((㏒(x-1))2㏒x)+(x2-2x+1)λ/((㏒x)2㏒(x-1))
+(2x2-4x+3)/((㏒(2x-3))㏒x)+(4x-4)/(㏒(2x-3))2-(2x2-5x+3)/((㏒x)2㏒(2x-3))
-(2x2-2x)/((㏒(2x-3))2㏒x)-(x2-2x+1)λ/((㏒(x-1))㏒x)-(2x-2)λ/(㏒(x-1))2
-2/㏒(2x-3)).
∵ ㏒x-㏒(x-1)<㏒(2x-3)-㏒x<㏒2, (31≤x=N).
命 ㏒x 取代 ㏒(2x-3),㏒(x-1).
k′(x)=(2/((x-1)2(㏒x)3))((2x2-3x+1)λ-(4x2-7x+3)+((2x2-1)-(x2-1)λ)㏒x-2(㏒x)2 ).
=(2/((x-1)2(㏒x)3))φ(x).
∵ φ′(x)=(2 ㏒x -3)(2-λ)x+7-3λ-(4㏒x-(λ-1))/x.
>(2㏒(x-1)-3)(2-λ)x+7-3λ-(4㏒(2x-3)-(λ-1))/x.
>0, (31≤x=N).
∴ φ(x)在[31,N]上单调递增. ∵ φ(31)>0,φ(x)>0. ∴ k′(x)>0.
∴ k(x)在[31,N]上单调递增. ∵ [k(31)]=1, ∴ [k(x)]+1>1. **
定理1得证.
定理2. 任一大于4的偶数均可表为二素数之和.
证. 由定理1, P2x(1,1)>1, (31≤x<∞ ).
由⑷式, P2x(1,1)≥1, (2<x≤31 ).
∴ P2x(1,1)≥1, (2<x<∞ ). 定理2得证.
注* P2x(1,1)存在上确界:
P2x(1,1)≤π(2x-3)-π(x-1), (2<x=2n-1).
P2x(1,1)≤π(2x-3)-π(x), (2<x=2n).
注** 凡不会微分的数学爱好者,演绎时,可舍弃单调递增性的微分过程,而选择:
∵ k(x)<k(x+1), (31≤x=N). ∴ k(x)在[31,N]上单调递增.
∵ [k(31)]=1, ∴ [k(x)]+1>1.
这样, 哥德巴赫猜想,便打破了用 初等方法无法证明的迷信,使其拥有更广泛的普及性.
注*** E(x)=0.
根据定理2, P2x(1,1)≥1, (2<x<∞ ). 任一大于4的偶数均可表为二素数之和.
又∵ 1是素数,我们有 2=1+1,4=1+3. ∴ 任一偶数均可表为二奇素数之和.
即任一偶数都是哥德巴赫数.自然界根本不存在非哥德巴赫数(例外偶数).
自1923年以来,有的数学家曾设E(x)为小于x的非哥德巴赫数的个数,并认真探索
至今.现在,可以定论: E(x)=0.