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哥德巴赫猜想的证明
王为民 四川南充市龙门中学 邮编 637103 Email:w_wm39@yahoo.com.cn
哥德巴赫猜想:每个不小于6的偶数都可以表示为两个素数之和。 证明: 本人采用反证法证明如下: 因为大于6,小于12的偶数8 = 3 + 5和10 = 3+7显然符合不小于6的偶数都可以表示为两个素数之和的命题。所以,下面就只证明每个不小于12的偶数都可以表示为两个素数之和。 假设小于2n,不小于12的偶数都可以表示为两个素数之和,但是,2n不能表示为两个素数之和。 根据假设可将2n写成一个偶数和两个素数的和的形式,并且把它们全部排列出来: 2n = 2 + (p1 + q1) 2n = 4 + (p2 + q2) 2n = 6 + (p3 + q3) 2n = 8 + (p4 + q4) ...... 2n = 2k + (pk + qk) ...... 2n = 2(n - 3) + ( 3 + 3) 其中,p1、p2、p3、p4、......、pk、......;q1、q2、q3、q4、......,qk、......全部为素数。 从上面等式的排列顺序看出:p1 + q1、p2 + q2、p3 + q3、p4 + q4、pk + qk、......、3 + 3这n-3组数大小不同,所以,任意两组数不可能两个素数都相同。显然,在每组素数中至少可以挑出一个不同大小的素数放等式的最后一项进行重新排列 为: 2n = (2m1 + pm1) + qm1 2n = (2m2 + pm2) + qm2 2n = (2m3 + pm3) + qm3 2n = (2m4 + pm4) + qm4 ...... 2n = (2mk + pmk) + qmk ...... 2n = [2(n - 3) + 3 ] + 3 这样,在(pm1 + qm1)、(pm2 + qm2)、(pm3 + qm3)、(pm4 + qm4)、......、(pmk + qmk)、......、(3 + 3)这n-3个大小互不相同的素数对中,从任意两个括号内,可挑选出n-3对互不相等的两个素数的选法,至少有(n-3)(n-4)/2种挑选方法。相应地,在(pm1 + qm1)、(pm2 + qm2)、(pm3 + qm3)、(pm4 + qm4)、......、(pmk + qmk)、......、(3 + 3)这n-3对数的括号内,每挑选出一对互不相等的素数时,在余下的括号内的另一个素数,将和前面一项的偶数组成2m1 + pm1、2m2 + pm2 、2m3 + pm3、2m4 + pm4、......2mk + pmk、......2(n - 3) + 3这n-3个奇数,同样,它们也必然互不相等,互不相等的数对至少有(n-3)(n-4)/2对。 但是,从另一方面想一想: 比2n小的奇数总共才n个,2m1 + pm1、2m2 + pm2 、2m3 + pm3、2m4 + pm4、......2mk + pmk、......2(n - 3) + 3,它们就占据了n-3个,而小于12的素数就有11、7、5、3四个(大于12的素数更多),扣出了这四个素数,实际上只有n-4个奇数可供选择成互不相等的树对。 在小于n-4个数,甚至在n个奇数中,扣掉更多的素数后,从n-4个互不相等的奇数中就选不出(n-3)(n-4)/2互不相等的奇数对了,只能选(n-4)(n-5)/2对互不相等的奇数,甚至更少。这就要求2m1 + pm1、2m2 + pm2 、2m3 + pm3、2m4 + pm4、......2mk + pmk、......2(n - 3) + 3这n-3个数中必须有素数参与选择,否则造成这n-3个等式"两种数对"的选择矛盾。即从括号内选不相等的素数对和选后剩余素数和前面的偶数加在一起得到的奇数中,必然自动选出相应的互不相等的奇数对的对数应该同样多相矛盾。 为不产生这种"两种数对"的选择矛盾,就必须要求在2m1 + pm1、2m2 + pm2 、2m3 + pm3、2m4 + pm4、......2mk + pmk、......2(n - 3) + 3这n-3个数中,必须有素数的存在。由于后面被挑选出来的数已经是素数,所以,一旦在2m1 + pm1、2m2 + pm2 、2m3 + pm3、2m4 + pm4、......2mk + pmk、......2(n - 3) + 3这n-3个数中有素数的存在,就自动意味着存在 2n = 素数 + 素数 的形式。因为等式的最后一项已经被重新排列为素数了,而前面括号中的奇数又为避免"两种数对"的选择矛盾,必须有素数参与其中。所以,就得到了 2n = 素数 + 素数 的结论。 这与"假设小于2n,不小于12的偶数都可以表示为两个素数之和,但是,2n不能表示为两个奇素数之和"相矛盾。 所以,假设不成立。故每个不小于12的偶数都可以表示为两个素数之和。加上偶数8 = 3 + 5和10 = 3+7,所以,每个不小于6的偶数都可以表示为两个素数之和。 证毕。
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