质数是否存在规律?
质数是否存在规律?
第一, 除了2以外,所有素数都是奇数。为了简化,下文所说的素数,不包括2在内。
第二, 尾数为5的数,除了个位数5以外,2位数以上尾数为5的数全是合数。所以2位数以上的素数,尾数只有1,3,7,9四种。
表1:
1, 3, 5, 7, 9
11,13,15,17,19
21,23,25,27,29
31,33,35,37,39
41,43,45,47,49
51,53,55,57,59
61,63,65,67,69
自然数71,73,75,77,79
81,83,85,87,89
91,93,95,97,99
这样排列可以很清楚看出,从两位数起,中间一行尾数为5的数都是合数,其两边是尾数是1,3,7,9,的奇数。当中间的数为25+30n时,两边尾数是1,7的奇数一定是3的倍数。为35+30n时,两边尾数是3,9的奇数也一定是3的倍数,为45+70n时,右边尾数为9的数一定是7的倍数,以此类推,75+70n时,边上尾数7的数一定是7的倍数,95+70n时,边上尾数为1的数也是7的倍数。同样,还可以出11,13,17等其他素数因子倍数的位置。而为15+30n时,两边必定没有3的倍数,因此孪生素数和四生素数只可能在这样的数两出现。(尾数为9,1的孪生素数只可能出现在30+30n的两边)
合数都是素数因子与其他奇数依次相乘的积。例如3的倍数是6x+9,5的倍数为10x+25,以此类推,任意素数的倍数为
2sx+ss.
函数Y=2sx+ss是直线,ss是截距,2s是斜率。由此可见,素数越大,函数线与y轴夹角越小,但是又永远不会和y轴重合。所以素数和合数都是无限的。
最小的合数是9,所以最小合加合是18.因此小于18的偶数内只有素加素和素加合。所谓哥德巴赫猜想,就是要证明偶数都可以写成两个素数之和,即素加素。但是偶数也可以写成合加合和合加素,这就产生了一个问题,为什么素加素需要证明,而合加合不需要证明呢?难道合加合和合加素是天经地义天然成立不需要证明的吗?既然素加素的证明非常难,不是我等能问津的,那么好吧,我们且不去证明素加素,我们来证明合加合总可以吧?
由表1可知,每3个奇数中必有一个3的倍数,每5个中必有一个5的倍数,每7个数中必有一个7的倍数,以此类推。因此随着偶数增大,合加合也必然随之增多。这里就有一个对立统一的关系,偶数越大,合数越多,素数越稀,但合数越多,合加合也越多,剩下的合数就越少,
剩下的合数越少,则除掉合加素之后的素加素就越多。也就是说,随着偶数越来越大,素加素的数量只会越来越多。而事实也正是如此,这就是素数的客观规律。
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