第397章 周氏猜想的证明,一代学魔诞生史

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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“2^p-1”(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^(2^n)
  
  “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,以及各种论证,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))
  
  “即当p<2^(2^n)时,πmp^(2^(2^n))梅森素数的个数为2^(n+1)-n-1。”
  
  “……”
  
  “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,再利用反向归纳法,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。”
  
  “……”
  

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