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1、第33卷第5期唐山师范学院学报2011年9月Vol.33No.5JournalofTangshanTeachersCollegeSep.2011素数分布的一种新筛法管训贵(泰州师范高等专科学校数理系,江苏泰州225300)摘要:通过给出奇合数的分解公式,揭示了奇合数与奇素数的构成规律,并在此基础上提出了寻求素数分布的一种简便易行的新筛法。关键词:奇合数;奇素数;分解公式;筛法中图分类号:O156.4文献标识码:A文章编号:1009-9115(2011)05-0012-03ANewSievingMethodforSeekingPrimeNumberDistri
2、butionGUANXun-gui(Mathematics&PhysicsofTaizhouNormalCollege,Taizhou225300,China)Abstract:Thecomposinglawofoddintegernumbersandoddprimenumberswererevealedinthepaperbygivingthesievingequationofoddintegernumbers.Onthebasisofthese,anewsimplesievingmethodforseekingprimenumberdistributio
3、nwasalsoputout.KeyWords:oddinteger;oddprimenumber;sievingequation;sievingmethod1引言规律如下:素数的性质及其分布是数论研究的核心内容之一。国外定理1设i,j为正整数,对于给定的不小于9的整数许多数论专家,如:P.Fermat、Eratosthenes、Euler、C.Gold-N,若bach、J.Wilson、V.Brun、D.N.Lehmer、J.E.Littlewood、(2i+1)(2j+1)≤NE.Landau、D.Hilbert、G.H.Hardy、J.Hadamard
4、等长期从则(2i+1)(2j+1)取遍不小于9而不超过N的全体奇合数;[1,2]事这一领域的研究工作。我国数学家华罗庚、陈景润、并且(2i+1)(2j+1)除9到N之间的奇合数外,无其它数。[3-7]王元、潘承洞、潘承彪等也都有许多建树。尤其是陈景证明由算术基本定理知,任一不小于9且不超过N的润教授于1966年对筛法作了新的重要改进之后,在解决哥奇合数A均可表示为德巴赫猜想的问题上取得了重大的突破,他证明了“每一个Appp=aa12"ak12k充分大的偶数都是一个素数与一个素因数个数不超过2的ppa1""aall−−11pp+1ak11ll+k=(2⋅+1)
5、(2⋅+1)[8]殆素数之和”。尽管如此,这一领域的研究已进入“山重22水复疑无路”的境地。文[9]给出了一种筛法,其计算步骤仍=(2i+1)(2j+1)(1)比较繁琐复杂。本文另辟蹊径,提出寻求素数分布的一种简这里pt是互异的奇素数,at为正整数,t=1,",k,k≥2。便易行的新筛法。由(1)知任意一个奇合数均可表示为(2i+1)(2j+1)的形2奇合数与奇素数的构成规律式。换言之,不小于9且不超过N的奇合数全部包含在正整数不是奇数便是偶数,而奇数又可分为奇合数与奇(2i+1)(2j+1)中。素数两大类。设m是奇合数,则m必有分解式另一方面,(2i+1)
6、(2j+1)仅包含不小于9且不超过Nm=(2i+1)(2j+1)的奇合数。事实上,(2i+1)(2j+1)首先是奇数,其次不可其中i,j均为正整数。由此可以推出奇合数与奇素数的构成能是素数(因为有2a+1>1和2b+1>1两个因数)。既是奇──────────收稿日期:2011-06-08作者简介:管训贵(1963-),男,江苏兴化人,泰州师范高等专科学校副教授,研究方向为基础数论。-12-管训贵:素数分布的一种新筛法数又非素数的数必是奇合数。定理3得证。定理1得证。3素数分布的一种新筛法定理2对任意的正整数i,j,若正整数令a≠2ij+i+jN=2n+1则
7、a=2ij+i+jijP=2a+1其中n,i,j均为正整数,可得不超过N的所有素数的筛法步为奇素数;否则,骤如下:P=2a+1(1)考虑到aij=aji,不妨设j≤i。依据为奇合数。(2j+1)i+j≤n证明假设且2j+1为素数求出全部的aij(i,j为满足条件的正整数)。P=2a+1j=1时,2j+1=3为素数,表示奇合数,则存在正整数u,v,使n−1ai1=3i+1,i=1,2,",[];2a+1=(2u+1)(2v+1)3即j=2时,2j+1=5为素数,a=2uv+u+vn−2ai2=5i+2,i=2,3,",[];令u=i,v=j,则5a=2ij+i
8、+jj=3时,2j+1=7为素数,与已知矛盾,故n−