亲爱的小伙伴们,相信很多人对素数分布规律就是终极素数定理素数分布是自和素数是什么意思都不是特别了解,因此今天我来为大家分享一些关于素数分布规律就是终极素数定理素数分布是自和素数是什么意思的知识,希望能够帮助大家解决这些问题。
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素数分布规律就是终极素数定理,素数分布是自然规律,永远固定不变,所以我们很快找到它,证明它存在?
素数分布规律一直是人类探索素数的伟大目标。自欧拉、高斯到黎曼,许多数学家都做出了巨大努力和贡献。高斯发现的素数定理,表明素数分布与对数积分的关系,但对不大于给定数值的素数个数的预测结果,其准确率不高。揭示素数分布的秘密,找到一个可准确计算预测素数个数的普适公式,是当前素数研究的紧迫任务
什么是素数。
素数是我们小学就学习过的数学概念。
素数是指在大于1的自然数中,除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数。否则称为合数。
人们经常把它类比成化学中的基本元素,化学中有100多种基本元素,这些基本元素可以构成我们这个色彩缤纷的世界。比如两个氢原子和一个氧原子可以构成水分子,甲烷就是一个碳原子和四个氢原子
等等。同样的道理,一个大于1的自然数,要么是素数,要么是几个素数的乘积。
在数论中,还有一个概念,任何一个合数,都可以分解成几个素数的乘积,而且合数的因数分解是唯一的。这个理论非常重要,它更加明确的确立了素数在数论体系中的地位,就像水分子只能分解为两个氢原子和一个氧原子,一个合数,只能分解为唯一的一组素数的乘积。比如120只能分解为2*2*2*5*3。
关于这个因数分解的唯一性的证明,可以参考加州理工大学TomApostol教授的数学分析,第二版的第六页。
加州理工大学TomApostol教授的数学分析因数分解唯一性的证明
素数有多少呢?
这问题早在约公元前300年时,就已被欧几里得解决。他发现素数有无穷多个。而且证明起来也非常巧妙。
不妨假设我们目前发现了m个素数,(2,3,5,。。。pm)
现在考虑它们的积再加1:(2*3*5*…..*pm+1),
这是一个比刚才已经发现的m个素数都大的数,也是一个自然数。它是素数吗?
如果是,那我们就得到一个新的素数。注意一下,这里构造出来的数(2*3*5*…..*pm+1),和刚刚已知的最大素数pm之间其实还是会有其他素数的。比如假设我们目前只知道2,3,5这三个素数,通过刚刚的公式可以得到2*3*5+1=31,31是一个比我们已知的2和3还大的素数,但是在已知素数(2,3,5)和求得的素数(31)之间,7,11,13,23,等等也是素数。
如果不是,那么既然这个数按照定义不能被那些m个素数整除,必然存在其他的素数,可以整除它,所以还是会存在新的没发现的素数。比如,目前我们发现2,3,5,7,11,13这几个素数,然后通过2x3x5x7x11x13+1=30031,我们发现30031不是素数,但是30031不能被2,3,5,7,11,13整除,所以必然存在其他素数。结果我们发现30031=59*509.所以我们还是可以发现新的素数。
素数是什么意思
素数就是质数,一个大于1的自然数,除了1和它自身外,不能被其他自然数整除的数叫做质数;否则称为合数(规定1既不是质数也不是合数)。
质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法:反证法。具体证明如下:假设质数只有有限的n个,从小到大依次排列为p1,p2,……,pn,设N=p1×p2×……×pn,那么,N+1是素数或者不是素数。
素数的性质
(1)质数p的约数只有两个:1和p。
(2)初等数学基本定理:任一大于1的自然数,要么本身是质数,要么可以分解为几个质数之积,且这种分解是唯一的。
(3)质数的个数是无限的。
(4)质数的个数公式π(n)是不减函数。
(5)若n为正整数,在n²到(n+1)²之间至少有一个质数。
(6)若n为大于或等于2的正整数,在n到n!之间至少有一个质数。
(7)若质数p为不超过n(n≥4)的最大质数,则\frac{n}{2}">。
(8)所有大于10的质数中,个位数只有1,3,7,9。
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