鹅毛诗人唐国明破解了困扰了数学爱好者近300年的数学难题

鹅毛诗人唐国明破解了困扰了数学爱好者近300年的数学难题

鹅毛诗人唐国明以诗一样的精简方式证明了哥德巴赫猜想1+1

作家唐国明对哥德巴赫猜想1+1用“个位数法”创新的最简证明

——每个不小于6的偶数都可以是两个奇素数之和

(或任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和)

作者:唐国明

摘要

本文根据不管奇素数有无限多,有无穷大,每个大于10的奇素数都逃不过个位数在1、3、7、9中的循环转换性质,而1、3、7、9不管如何两两相加,得出的结果都分别是个位数在0、2、4、6、8之间循环变动的偶数性质;创新试用“个位数法”成功的证明了由哥德巴赫猜想得出的、如今数学界常用来表示“1+1”的命题——“每个大于或等于6的偶数都可以是两个奇素数之和”成立;由于2是所有素数中唯一的偶素数,而大于2小于6的偶数4只能仅能是偶素数2+2的和,因此哥德巴赫猜想“1+1”的原始命题即“任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和”同样成立。

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关键词

个位数 素数 偶数 奇数 素数化

真理就简单明了的摆在那儿,只是等待人去发现而已。

哥德巴赫猜想于1742年提出至今被喻为“数学皇冠上的明珠”;20世纪的数学家们研究哥德巴赫猜想所采用的主要方法,是筛法、圆法、密率法和三角和法那些高深的数学方法。解决这个猜想的思路,就像“缩小包围圈”一样,逐步逼近最后的结果。

1920年,挪威数学家布朗证明了定理“9+9”,由此划定了进攻“哥德巴赫猜想”的“大包围圈”。这个“9+9”是怎么回事呢?所谓“9+9”,翻译成数学语言就是:“任何一个足够大的偶数,都可以表示成其它两个数之和,而这两个数中的每个数,都是9个奇素数之积。” 从这个“9+9”开始,全世界的数学家集中力量“缩小包围圈”,自从我国陈景润1966年证明“1+2”之后,当然最后的目标就是“1+1”了。数学家们说,想证明“1+1”,必须找到创新的方法,而我找到的新方法就是个位数证明法,在此暂命名简称为“个位数法”。顾名思义,就是通过前人的成果掌握素数、偶数、奇数个位数的固定特征,运算其个位数出来的结果来判定该数是什么数,来确定“1+1”猜想是否成立的方法。现陈述论证“1+1”如下:

1、“1+1”成立的理论过程

素数的定义是,只能被1整除与自身整除的数叫素数。从而可得知:

任何大于或等于4的自然数通过被2尽整除检验过后,假如不能被2整除或整除尽后所得的结果再用3尽整除检验过后,假如不能被3整除或整除尽后所得的结果再用5尽整除检验过后,假如不能被5整除或整除尽后所得的结果再用7尽整除检验过后,最后只能被1整除与它自身整除的数叫素数。这个过程以下简称“素数化”。例如自然数78,除以2后是39,39再也不能被2整除了,再用3整除检验,得13,13再也不能被3整除,再用5整除检验,13再也不能被5整除,再用7整除检验,13再也不能被7整除,13就是一个只能被1与它自身整除的素数。

这个过程可以简称为任意大于或等于4的自然数分别通过2、3、5、7先后连续轮流“素数化”后,最后所得的数一定是一个只能被1整除与它自身整除的数叫素数。

而只能被1整除与它自身整除的素数,在偶数中仅只有2。通过前人的努力与对素数所做的成果证明,凡是大于2的素数,除3、5、7之外,两位数及两位数以上的素数,其个位数,也就是其个位数只能在1、3、7、9中轮回变动,不可能是其他数,所以,除既是素数又是偶数的2之外,其他的素数既是奇数又是素数,以下简称奇素数。根据定义,奇数加奇数之和是偶数,所以两奇素数之和必是偶数。而两位或两位以上任意大的偶数,其个位数不过是在0、2、4、6、8之间循环变动。

因此,凡大于10的素数,不管有无限多,有无穷大,它都逃不过个位数是1、3、7、9的循环变动(这个分布规律可以在陈景润《初级数论Ⅰ》第一章后面附的5000以内的素数表中可以看出),而1、3、7、9不管如何相加,它所得的结果都分别是个位数都逃不过0、2、4、6、8循环转换的偶数。如少于10的奇素数3、5、7无论怎样两两相加也都分别是偶数。

例证:

1+3﹦4

1+7﹦8

1+9﹦10

3+7﹦10

3+9﹦12

7+9﹦16

根据上面得出的结果,4、8、10、10、12、16都是偶数,产生的个位数都分别是0、2、4、6、8;由此可知任何大于10的两个奇素数,只要个位数相加是偶数,它们的相加之和必是偶数。所以任一大于或等于6的偶数可表示为两奇素数之和。也可以按1742年6月7日,德国数学家哥德巴赫在写给著名数学家欧拉的一封信中的原话说:一、任何不小于4的偶数,都可以是两个素数之和(如:4﹦2+2);(而欧拉回信说:任何一个大于2的偶数,是两个素数之和。2是偶数,也是素数,并且是唯一的偶素数,而大于2的偶数4,只能仅能是素数2+2的和。所以在这个基础上学界一般习惯说“任一大于或等于6的偶数可表示为两奇素数之和”更明朗好懂。)二、任何不小于7的奇数,都可以是三个素数之和(如:7﹦2+2+3)。

从以上猜想再看三个分别大于10的奇素数之和或四个大于10的奇素数之和是奇数还是偶数?再看例证,用任一大于10的奇素数的个位数1、3、7、9相加,可得:

1+3+7﹦11

1+3+9﹦13

3+3+9﹦15

1+7+9﹦17

3+7+9﹦19

根据上面得出的结果,11、13、15、17、19都是奇数,产生的个位数都分别是奇数个位数逃不出的1、3、5、7、9;所以三个奇素数之和不是偶数,是奇数。因而从这可得出任意大于9的奇数,可以表示为三个素数之和,即“1+1+1”。而小于10的奇数如7﹦2+2+3,9﹦2+2+5,所以哥德巴赫猜想即任何不小于7的奇数,都可以是三个素数之和成立。

再看四个奇素数相加,只要相加四个奇素数的个位数1、3、7、9就可以得知。例证:

1+3+7+9﹦20

1+1+3+7﹦12

1+3+3+7﹦14

1+3+7+7﹦18

9+9+3+1﹦26

(其他省略)

不管如何相加,四个奇数相加之和其个位数都分别是0、2、4、6、8;分别是偶数。所以由此可知,偶数个奇素数相加之和必是偶数;奇数个奇素数相加之和必是奇数。

综上所述,一个任意大于或等于6的偶数都可以表述为两个奇素数之和(或任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和)。

2、“1+1”成立的公式证明过程

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附:2“1+1”成立的公式证明过程——文字里的公式、平方变形——所以参照上面图片看

若两奇素数之和用Tt1,t2,t3,…tn表示,奇素数用Pp1,p2,p3…pnP>10)表示,奇素数P的个位数之前的数用Gg1,g2,g3…gn表示,奇素数P的个位数用M或m1,m2,m3,mn表示,M取数的范围根据奇素数构成的规律只能在1、3、7、9中循环转换取数。。

假设t1=p1+p2或p1+p2=t1成立

证明两素数之和是偶数,或任意大于或等于6的偶数都可以表示为两素数之和。

证明:

根据上述条件,P表示为GM

G是素数P个位数以前的数,则可以表示为10g。

M是素数P的个位数,只可以在1、3、7、9中轮回取数。

则10g+M=P

P1=10ɡ1+m1

P2=10ɡ2+m2

那么

t1=p1+p2

t1=(10ɡ1+m1)+(10ɡ2+m2)

由此式则可变为

t1=(10ɡ1+10ɡ2)+(m1+m2)

再变为

t1=10(ɡ1+ɡ2)+(m1+m2)

10(ɡ1+ɡ2)是已知的偶数,M的取数范围是1、3、7、9;则m1+m2只可以是:

1+3=4

1+7=8

1+9=10

3+7=10

3+9=12

7+9=16

则m1+m2是偶数。而

10(ɡ1+ɡ2)+(m1+m2)=t1

则t1是偶数,所以

t1=p1+p2 或 p1+p2=t1成立

因此两奇素数之和是偶数,或任意大于或等于6的偶数可以为任意两奇素数之和得证。

其总公式为

Tn=Pn+Pn+1

Tn= GnMn + Gn+1Mn+1

Tn=10(ɡnɡn+1)+(mn+mn+1)

T≥6,其mn+mn+1式中M取数范围只能在1、3、7、9循环取;n>0)

综上所述,每个不小于6的偶数都可以是两个奇素数之和(或任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和)。

而小于10的素数是2,3,5,7;2是唯一的偶素数,其他都是奇素数,比如偶数8可以表示为

8﹦3+5

其个位数是3与5,10位数分别是0,代入上面公式:

8﹦10×(0+0)+(3+5)

再如特例4,因为

4﹦2+2

2是唯一的偶素数,其个位数是2,个位数以前是0,代入上面公式:

4﹦10(0+0)+(2+2)

所以只要不小于4的偶数其表现公式都可以是

Tn=10(ɡnɡn+1)+(mn+mn+1)

(偶数T>2;ɡ表示素数P个位数前面的数,当素数P>10时,其mn+mn+1式中素数个位数M取数范围只能在1、3、7、9循环取;n>0)

因此其上式是“任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和”的通用公式。即哥德巴赫猜想“1+1”的通用公式。

为了更接地气的让大众易懂,根据“任何一个大于2的偶数,都可以是两个素数之和”的通用公式。来试验证一下将大偶数1234567890与1027+2分别表示两素数之和。展示如下:

先看偶数1234567890,因其个位数是0,要拆为两素数,被拆为两素数之和个位数之和必须是10,根据素数个位数只能在1、3、7、9循环取;因此和为偶数1234567890的两素数只能是个位数3与7的配对或个位数是1与9的配对。现根据公式演算如下:

先将其拆开为1234560000+7890,则

1234567890﹦1234560000+7890﹦(1234560000+7880)+10﹦10(123456000+788)+(1+9)﹦10(123456000+788)+(9+1)﹦1234560001+7889﹦1234560009+7881

将其1234560001,7889与1234560009,7881通过2、3、5、7先后连续轮流“素数化”验证后,其1234560001,7889一组中7889是合数,1234560009,7881一组中都是合数所以不合格,剩下的再看素数个位数是3与7的,则:

1234567890﹦1234560000+7890﹦(1234560000+7880)+10﹦10(123456000+788)+(3+7)﹦10(123456000+788)+(7+3)

﹦1234560003+7887

﹦1234560007+7883

将其1234560003,7887与234560007,7883通过2、3、5、7先后连续轮流“素数化”验证后,其1234560003,7887一组全是合数,1234560007,7883一组中都是素数所以大偶数1234567890表示为两素数之和的正确答案是:

1234567890﹦1234560007+7883

再看偶数1027+2,因其个位数是2,要拆为两素数,被拆为两素数之和个位数之和如果是2,根据素数个位数只能在1、3、7、9循环取;因此和为偶数1027+2两素数只能是个位数1与1的配对或个位数是3与9的配对。现根据公式演算如下:

先将1027+2拆开为10×1026+2则:

1027+2﹦10×1026+2﹦10(10×1025)+2﹦10(5×1025+5×1025)+(1+1)﹦(10×5×1025+1)+(10×5×1025+1)﹦(5×1026+1)+(5×1026+1)

而5×1026+1通过2、3、5、7先后连续轮流“素数化”验证后,是合数。剩下的只能看个位数是3与9的素数对了。由于1027+2这个偶数的特殊性,为了方便表达,可以如此演算:

先将1027+2拆开为(10×1026—100)+(100+2)

1027+2﹦(10×1026—100)+(100+2)﹦10(10×1025—10)+(100+2)﹦10[(5×1025—5)+(5×1025—5)]+(53+49)﹦10[(5×1025—5)+(5×1025—5)]+(59+43)﹦[(5×1026—50)+(5×1026—50)]+(53+49)﹦[(5×1026—50)+(5×1026—50)]+(59+43)﹦(5×1026—50+53)+(5×1026—50+49)﹦(5×1026—50+59)+(5×1026—50+43)

﹦(5×1026+3)+(5×1026—1)

﹦(5×1026+9)+(5×1026—7)

将其(5×1026+3),(5×1026—1)与(5×1026+9),(5×1026—7)通过2、3、5、7先后连续轮流“素数化”验证后,其(5×1026+3),(5×1026—1)一组中(5×1026—1)是合数,(5×1026+9),(5×1026—7)一组中都是素数所以大偶数1027+2表示为两素数之和的正确答案是:

1027+2﹦(5×1026+9)+(5×1026—7)

经过验证大偶数1234567890与1027+2分别表示两素数之和成功,所以本人创新试用的“个位数法”在此成功的证明了哥德巴赫猜想“1+1”。

参考文献:

[1] 陈景润 《初级数论Ⅰ》哈尔滨工业大学出版社 2012-05-01

[2] 百度百科《世界三大数学猜想》2017参考

[3] 百度百科《哥德巴赫猜想(世界近代三大数学难题之一)》 2017参考

2017年3月30日—2017年4月9日于岳麓山下

作者简介:

唐国明,男,汉族,现居长沙,湖南省作家协会会员,自发表作品以来,已在《诗刊》《钟山》《北京文学》《星星》诗刊及其他国内外刊物发表作品数百万字。2016年出版先后在美国与秘鲁《国际日报》中文版发表连载,以反复阅读的方式考古发掘出埋藏在程高本后40回中的曹雪芹文笔,以考古的科学方式修补复活出符合曹雪芹语韵与曹雪芹创作原意的“红学”作品《红楼梦八十回后曹文考古复原:第81至100回》。其追梦事迹已被湖南卫视、浙江卫视、北京卫视、贵州卫视、辽宁卫视、湖北卫视等电视台,《新周刊》《中国日报》《中国文化报》《广州日报》《潇湘晨报》《三湘都市报》《长沙晚报》《西安晚报》等无数报刊报道。

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