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第397章 周氏猜想的证明,一代学魔诞生史![1/2页]

超级学霸:从低调控分开始! 苍穹隐

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    原题如下……
      “素数也叫质数,是只能被自己和1整除的数,如2、3、5、7、11等等。”
      “2300年前,古希腊数学家欧几里得在《几何原本》一书中证明了素数有无穷多个,并提出少量素数可写成“2P1”(其中指数P也是一个素数)的形式,这种素数被称为“梅森素数”(Mersenneprime)。”
      “迄今为止。”
      “人类仅发现48个梅森素数,梅森素数珍奇而迷人,因此被誉为“数海明珠”。”
      “同时梅森素数的分布时疏时密、极不规则,另外人们尚未知梅森素数是否有无穷多个,因此探究梅森素数的重要性质——分布规律似乎比寻找新的梅森素数更为困难。”
      “而目前的已知的规律猜测是,是由1976年,东云数学家老周所提出……”
      “当2(2n)<p<2(2(n+1))时,Mp有2(n+1)-1个是素数。”
      “老周还据此作出推论:当p<2(2(n+1))时,Mp有2(n+2)-n-2个是素数。”
      “(注:p为素数;n为自然数;Mp为梅森数)。”
      “sp:试证明或者反证该猜测?”
      “……”
      以上。
      就是该笔记本中所记内容。
      后边还有很长,涉及相关的一些证明方法,已经各种论证,暂且省略。
      还是那句话……
      若是一般人看到这证明题,估计立马头昏眼花脚抽筋,要晕过去了。
      只因……
      这特么就是周氏猜想啊!
      也叫梅森素数分布的猜测。
      而梅森素数猜想,与孪生素数猜想,哥德巴赫猜想,ABC猜想,黎曼猜想又并称为素数方面的五大猜想。
      虽然周氏猜测只是对梅森素数规律的猜测,且表达式貌似非常简单。
      但若要证明或反证该猜测。
      那难度不可谓不大。
      反正已有无数数学方面的大家尝试证明,即便绞尽脑汁,可仍一无所获。
      现在也不知是哪个黑手把该笔记本又摆在江南面前,那他能证明么?
      若是过去,还真不好说。
      但现在么?
      这个可能性还是有的。
      只见他翻开笔记本后,那是不惊反喜,并连忙找个桌子坐下,跃跃欲试。
      话说……
      他已经很久没看到过这么有难度的证明题,堪比之前的孪生素数猜想。
      虽然有挑战。
      但他最喜欢的就是挑战。
      说不得。
      他今天还非证明其不可。
      “解:首先化解周氏猜测为:当2(2(n?1))<p<2(2n)时,Mp有2n1个是素数,πMp(2n)πMp(22(n?1))=2n1……(a)。”
      “即当p<2(2n)时,πMp(2(2n))梅森素数的个数为2(n+1)n1。”
      “……”
      “先假设……”
      “再求证……”
      “可用反向数学归纳法……”
      【一个包含正整数的集合如果具有如下性质,即若其包含整数k+1,则其也包含整数k,且1,2,3,4,5均在其中,那么这个集合一定是所以有正整数的集合。】
      “反向数学归纳法成立的要件……”
      “(1)基础步骤:(递推起始条件)当n=1,2,3,4,5时都成立(具有同一性质)。”
      “(2)归纳步骤:(假设推导条件)当假设n=k+1成立时能推出n=k成立。”
      “(3)那么n到∞都成立。”
      【sp:反向归纳比正向归纳更加严密,只因其多了四个递推的起始条件。】
      “……”
      “借用假设,在利用反向归纳法,通过若干推理步骤(108步打底),最终便可得出一个结论:无穷素数是无穷多的。”
      “……”
      “呼!”
     

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