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数学发散思维练习题--等于大于2m的偶数一定是两素数之和

热度 1已有 2572 次阅读2018-3-6 21:44 |系统分类:科技教育分享到微信

       1.证明一个定理 推出两个推论

    (1)取自然数n₁n₂,设n₁n₂互素,mn₁n₂的最小公倍数,m=n₁n₂v₁v₂vn,vn+1vn+2...vn+n...vn+n++n为所有m个连续的自然数。

     (2)将m个连续的自然数v₁v₂vnvn+1vn+2...vn+n...vn+n++n列成一个矩阵,矩阵中的自然数共有bj列,且b=mjn₂,每行中的自然数为一个,每列中的自然数个数相等。

bm= n+n+…+nj=n₂

       第一行         v₁

       第二行                   v₂

       第三行                             

        ……                                         vn

        ……           vn+1

        ……                    vn+2

        ……                                

        ……                                       vn+n

        ……           

        ……                        

        ……                                

      第b                                    vn+n++n

     例:bm6j=n₂=3

        第一行  2

        第二行           3

        第三行                   4

        第四行  5

        第五行           6

        第六行                   7

       如果矩阵中m个连续的自然数,每n₁个筛除掉n₁- j₁个(按自然数顺数的顺序有规律的筛除,j₁=1),显然m个连续的自然数中没有被筛除数的个数gm1-n₁- j₁/n₁〕=m1-n₁-1/n₁〕,∵1-n₁-1/n₁=1/n₁,且m=n₁n₂,∴gn₂,又j=n₂gj,即矩阵中没有被筛除自然数的个数与矩阵列数的个数相等。如果其中一个没有被筛除掉的数在矩阵的第f行第L列,因为b=m,且每行中自然数的个数为一个,显然L列中第2,第3,第r个没有被筛除的数一定在f±nb行(nNn0),fnbdfnb0,且矩阵中的自然数只有b行,所以第L列中没有被筛除自然数的个数一定是1个,如果L为矩阵自然数的所有列数,同理证明所有列数中都不可能存在第2,第3,第r个没有被筛除的数,gj,所以每列中没有被筛除自然数的个数一定为1个。然后再每j列筛除j₂列(j₂jj₂Nj₂0),因为j=n₂j₂j,∴j₂n₂,又因为j=n₂,并通过矩阵自然数的排列关系可以看出,矩阵中的自然数每j列筛除j₂列,实际上就是矩阵中的自然数每n₂个筛除j₂个,所以矩阵中m个连续的自然数每n₁个筛除n₁- j₁(j₁=1),每n₂个筛除j₂个,没有被筛除掉数的个数gm1-n₁- j₁/n₁〕(1j₂/n₂) m1-n₁-1/n₁〕(1j₂/n₂)m=n₁n₂,∴g= m1-n₁- j₁/n₁〕(1j₂/n₂) n₁n₂1-(n₁ 1/n₁〕(1j₂/n₂) =(n₂j₂)j₂n₂,∴g≥1 如果j₁满足1j₁n₁j₁N)n₁- j₁= j₁矩阵中m个连续的自然数,每n₁个筛除j₁个,每n₂个筛除j₂个,不难看出,m个连续的自然数中没有被筛除数的个数gm (1-j₁/n₁)×1- j₂/n₂),且g≥1,并由此得出:

定理:如果n₁n₂互素,mn₁n₂的最小公倍数,m=n₁n₂m个连续的自然数,每n₁个筛除j₁个(j₁n₁j₁Nj₁0),每n₂个筛除j₂(j₂n₂j₂Nj₂0),m个连续的自然数没有被筛除掉数的个数gm(1-j₁/n₁)×1- j₂/n₂),且g≥1

推论:如果n₁n₂n₃,…,nn两两互数,mn₁n₂,n₃,…,nn的最小公倍数,m=n₁n₂n₃nn m个连续的自然数每n₁个筛除j₁个(j₁n₁j₁Nj₁0),每n₂个筛除j₂个(j₂n₂j₂Nj₂0),每n₃个筛除j₃个(j₃nj₃Nj30),...,每nn个筛除jn个(jnnnjnNjn0),m个连续的自然数没有被筛除掉数的个数g=m1-n₁/ j₁)(1n₂/ j₂)(1n₃/ j₃ ...1nn/jn ),且g≥1

        2 .等于 大于2m的偶数一定是两素数之和

        数对自然数相加,加数之和等2m2m为任意偶数,mN,m≥2),2m的所有数对加数列成一个矩阵。

          1        2        3          m-3   m-2    m-1    m

       2m-1  2m-2  2m-3     m+3  m+2   m+1   m

       这个矩阵一共两行d列,任意一列数中都有两个自然数, 2m为这个矩阵任意一列数中的两自然数之和,如果用x表示这个矩阵自然数中的任意奇数,y表示这个矩阵自然数的任意列数,显然矩阵自然数中的任意奇数x与矩阵自然数的任意列数y的变量关系是:y=x+1/2

如果235,…,p 为连续的素数,m235,…,p的最小公倍数,m=2×3×5×…×pd=m x(u为数素,uppu为两个连续的素数),矩阵中的自然数每2列筛除1列(含22的倍数的列数),每3列筛除1列或2列(含33的倍数的列数),每5列筛除1列或2列(含55的倍数的列数),,每p列筛除1列或2列(含pp的倍数的列数),如果用i表示每2列被筛除的1列列数的个数 s分别表示每3列,每5列,,每p列被筛除的1列或2列列数的个数,显然i=1s12。因为矩阵中的列数为自然数列,根据推论得:矩阵中没有被筛除列数的个数g=d1-i/2)(1-s/3)(1-s/5)…1-s/p),又i=1s12g≥1。如果没有被筛除某一列数两奇数中的任意一数为ax=aa是合数,那么a的最小素因数一定大于p,如果a的最小素因数大于p,那么a≥u²,如果a≥u²a满足y=x+1/2= (a+1) /2=b₁d{yy=(x+1) /2} b₁一定大于d因为矩阵中的自然数列数不大于d(这与矩阵只有d列的预设矛盾),所以矩阵某一列数中没有被筛除的两自然数奇数q₁q₂,要么是两素数,要么是一素数和1因为q₁q₂为这个矩阵任意列数中的两自然数,又因为2m为这个为矩阵任意列数中的两自然数之和,2m=q₁q₂,所以等于2m的偶数一定是两素数之和或者是一素数和1之和。

       如果没有被筛除某一列数两奇数中的任意一数为ax=aa是合数,那么a的最小素因数一定大于p,如果a的最小素因数大于p,那么a≥u²,如果a≥u²a满足y= x+1/2 =(a+1) /2=b₁d{yy=(x+1) /2}b₁d如果b₁d,显然b₁nd+b₂nNn0b₂db₂{yy=(x+1) /2} ),b₁nd+b₂b₂b₁nd,显然矩阵任意列数中一定存在第b₂列,如果第b₂列一定是没有被筛除的列数,又因为b₂d,重新排列一下,显然第 b₂列中没有被筛除的两个自然数奇数q₁q₂,只能是两素数,或者是一素数和1d=m,且2m为任意偶数,∴2m= 2d,又∵x+1/2=(a+1) /2= b₁a为任意一奇数,所以b₁为任意一自然数,所以2b₁一定为任意一偶数,b₁d,∴2b₁2d,又∵ 2d=2m,∴2b₁2m,所以2b₁为大于2m的任意偶数。如果矩阵中的自然数只有b₁列,b₁为这个矩阵自然数的所有列数之和,显然2b₁一定是这个矩阵任意一列数中的两自然数之和,因为q₁q₂是这个矩阵任意一列数中的两自然数,2b₁ =q₁q₂,因为当a满足y= x+1/2 =(a+1) /2=b₁时,矩阵中的自然数列数不可能只有b₁列,如果此时矩阵中的自然数列数大于b₁,为b₁+n列(nNn0),且b₁+n为这个矩阵自然数所有任意列数之和显然2(b₁+n)一定是这个矩阵任意列数中的两自然数之和,且2(b₁+n)为偶数, 因为q₁q₂是这个矩阵任意列数中的两自然数,2(b₁+n)= q₁q₂,所以2(b₁+n)一定是两素数之和,∵2(b₁+n)=2b₁+2n,又n02b₁+2n2b₁,∴2(b₁+n)2b₁,∵2b₁2m,∴2(b₁+n)2m,所以大于2m的偶数一定是两素数之和或者是一素数和1之和。

       如果235,…,p 为连续的素数,m235,…,p的公倍数,m=2×2×3×5×…×pd=m x(uppu为两个连续的素数),不难看出:矩阵中至少有d列中的2列列数没有被筛除,如果其中1列是一素数和1,另一列中没有被筛除的两奇数q₁q₂一定是两素数,如果d=mb₁+nd,不难证明: 2m =q₁q₂2(b₁+n)=q₁q₂2(b₁+n) 2m,(nNn0),所以等于大于2m的偶数一定是两素数之和(版权登记:2015-A-00239589)。


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