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等差素数数列形成的必要条件

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发表于 2008-4-13 21:22:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
等差素数数列形成的必要条件
    在此,向各位老师请教:有关等差素数数列的问题。敬请老师们给学生进行指点!
    我认为:等差素数数列形成有两个必要条件:
    一、必须排除小素数删除因子的删除
    小素数删除因子指:2、3、5、7、11、……N,的连续小素数。我们如何排除小素数删除因子的删除呢(具体请看《素数的综合计算方法》)?我们在此进行简单地说明:
   1、由于素数2的删除,我们用2N+1,表示素数2删除后的剩余奇数。2N+1即为排除了素数2的删除,由2N+1所形成的公差为2的等差数列,该数列的任何数字,永远不可能被素数2删除;
   2、由于素数2、3的删除,我们用6N+1和6N+5,表示素数2、3删除后的剩余奇数。6N+1和6N+5,即为排除了素数2、3的删除后,由6N+1和6N+5所形成的两个公差为6的等差数列,这两个数列的任何数字,永远不可能被素数2、3删除,这里的1和5为小于素数2*3=6,且不能被素数2、3整除的数字(当然,也可以大于6,且不能被素数2、3整除的数字,但它们包含在这两个数列之中,下同);
   3、由于素数2、3、5的删除,我们用30N分别+1,7,11,13,17,19,23,29,共8个公差为30的等差数列,表示素数2、3、5删除后的剩余奇数。这8个等差数列,即为排除了素数2、3、5的删除,由这8个公差为30的等差数列,数列中的任何数字,永远不可能被素数2、3、5删除。这里的1,7,11,13,17,19,23,29为小于2*3*5=30,且不能被素数2、3、5整除的数字;
   4、由于素数2、3、5、7的删除,我们用210N分别+1,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97,101,103,107,109,113,121,127,131,137,139,143,149,151,157,163,167,169,173,179,181,187,191,193,197,199,209,共48个公差为210的等差数列,表示素数2、3、5、7删除后的剩余奇数。这48个等差数列,即为排除了素数2、3、5、7的删除,由这48个公差为210的等差数列,永远不可能被素数2、3、5、7删除,这里的1,7,11,13,17,19,23,……209为小于2*3*5*7=210,且不能被素数2、3、5、7整除的数字;
   ………………。
   正是因为这样,逐渐排除小素数的删除,形成了不能被小素数删除的奇数等差数列,才有可能形成素数等差数列。
   这些奇数等差数列,仍然遵循素数的删除规律,什么是素数删除规律呢?
   素数删除因子对等差数列的删除。为什么要将素数的删除提升到对等差数列的删除呢?这不叫提升!从有素数的说法那一刻开始,人们就在研究素数删除因子对等差数列的删除。自然数就是公差为1的等差数列;素数2删除了所有大于2的偶数后,人们就对公差为2的奇数等差数列的删除进行研究;…………。
    素数删除因子N对等差数列的删除规律:(1)、公差不是素数N的倍数时,素数N对该等差数列的删除是:每N个连续等差数中,必然有一个数字是素数N的删除数或者是素数N本身,N个连续等差数中,只有一个数字是素数N的删除数或者是素数N本身;(2)、当公差是素数N的倍数时,如果该等差数列中,有一个数字是素数N的删除数或者首项是素数N本身,那么,该等差数列的所有数字都是素数N的删除数(如:公差210能被素数7整除,如果该等差数列中有一个数字是素数7的倍数或首项是素数7本身,那么,整个等差数列的所有数字都能被素数7整除或删除);当公差是素数N的倍数时,如果该等差数列中,有一个数字不是素数N的删除数或者首项不是素数N本身,那么,该等差数列中的所有数字,都不可能被素数N删除(如:210+11所形成的等差数列。公差为210能被素数7整除,如果该等差数列中有一个数字(221)不是素数7的倍数或首项(11)不是素数7本身,那么,整个等差数列的所有数字都不能被素数7删除)。这就是素数删除规律。
    根据素数删除规律(1),有下面的说法:
   (1)、2N+1所形成的等差数列,虽然不能被素数2删除,它的公差为2,其公差2不可能被大于或等于3的奇素数整除,故,每3个等差数中,必然有一个数字是素数3的删除数或者是素数3本身;每5个连续等差数中,必然有一个数字是素数5的删除数或者是素数5本身;每7个连续等差数中,必然有一个数字是素数7的删除数或者是素数7本身;…………。
   (2)、6N+1和6N+5所形成的两个等差数列,虽然不能被素数2、3删除,它的公差为6,公差6不可能被大于或等于5的奇素数整除,故,每5个连续等差数中,必然有一个数字是素数5的删除数或者是素数5本身;每7个连续等差数中,必然有一个数字是素数7的删除数或者是素数7本身;每11个连续等差数中,必然有一个数字是素数11的删除数或者是素数11本身;…………。
   (3)、30N+1和30N+7等所形成的8个等差数列,虽然不能被素数2、3、5删除,它的公差为30,公差30不可能被大于或等于7的奇素数整除,故,每7个等差数中,必然有一个数字是素数7的删除数或者是素数7本身;每11个连续等差数中,必然有一个数字是素数11的删除数或者是素数11本身;每13个连续等差数中,必然有一个数字是素数13的删除数或者是素数13本身;…………。
   (4)、210N+1和210N+11等所形成的48个等差数列,虽然不能被素数2、3、5、7删除,它们的公差为210,公差210不可能被大于或等于11的奇素数整除,故这些等差数列中,每个等差数列的每11个等差数中,必然有一个数字是素数11的删除数或者是素数11本身;每13个连续等差数中,必然有一个数字是素数13的删除数或者是素数13本身;每17个连续等差数中,必然有一个数字是素数17的删除数或者是素数17本身;…………。
    ……………………。
   从这里可以看出:前面N个小素数的乘积,为等差数列的公差时,取不能被组成公差数的N个小素数整除的任意数字(所谓任意数字,是指不限定在小于公差的数字),为等差数列的起始数,所组成的等差数列。必然不能被组成等差数列的公差数的素数因子整除,它的部分数字必然要被大于这些小素数的素数整除,或者说对数列中的部分数字进行删除。所以,等差素数数列的个数,不可能大于组成该等差数列公差的最大的素数的下一个(大于最大素数)素数减去1。比如说:组成公差为30的小素数为:2*3*5=30,最大的素数为5,下一素数为7,形成等差素数数列为7-1=6,6个连续等差数字都是素数(以下简称下一素数减1)。
    二、形成下一素数减1为等差素数数列的必要条件
    根据素数的删除规律,形成下一素数减1为等差素数数列必须满足两个条件:1、等差数列必须界于下一个素数的删除之间,即下一个素数的删除为这个数列的首项前一个数,末项的下一个数;2、等差数列必须满足不被其它大素数删除。
    1、等差数列必须界于下一个素数的删除之间
   (1)、2N+1,是公差为2的等差数列,这里只排除了素数删除因子2,下一个素数3是必然要进行删除的,故,必须界于素数3的删除之间。素数3的删除为:当N=1时,2N+1=3,删除数为N=3X+1,即N为1,4,7,10,……时。具体删除应为:3,9,15,21,27,界于删除数之间的数是:5,7;11,13;17,19;23,25;29,31;……。这就是所谓孪生素数形成的第一个条件。
   (2)、6N+1和6N+5这两个公差为6的等差数列,虽然排除了素数删除因子2、3的删除,下一个素数5是必须要进行删除的,这两个等差数列在素数5的删除后,要保留4个连续等差数,那么,这4个连续等差数必须界于下一个素数5的前后删除之间。
    6N+5,当N=0时,6N+5=5为素数5本身,删除数应为N=5X,即N=0,5,10,15……。剩余奇数数列N为5X+1,2,3,4,将N=5X+1,2,3,4代入6N+5得等差数列:11,17,23,29;41,47,53,59;71,77,83,89;101,107,113,119;……。
    6N+1,当N=4时,6N+1为素数5的删除数,删除数应为N=5X+4,即N=4,9,14,19,……。界于素数5前后删除数之间的等差数列,N应为(5X+4)+1,2,3,4,将N=(5X+4)+1,2,3,4代入6N+1得等差数列为:31,37,43,49;61,67,73,79;91,97,103,109;121,127,133,139;……。
    (3)、30N+1,7,11,13,17,19,23,29。这8个公差为30的等差数列,排除了素数删除因子2、3、5的删除,下一个素数7是必然要进行删除的,这8个等差数列中,每一个等差数列要保留6个连续等差数不被素数7删除,那么,6个连续等差数必然界于下一个素数7的前后删除之间。
     首先,必须寻找到各等差数列中,素数7的第一个删除数,然后再加上7X为后面的删除数。如何寻找这8个等差数列中,素数7的第一个删除数呢?请看《解除三大误区创建三个参数》中的删除参数表,我把该表简单地移过来为:
参数:1, 7,11,13,17,19,23,29,
7   ,7,19,17, 1,29,13,11,23
    这里举2个例子:
    30N+19,从参数表看:19=7*7,这里的19=7*7是指:(30N+7)*(30N+7)可以在30N+19的奇数数列中寻找到删除数字,而7属于30N+7数列中的数字(下同)。即30N+19=7*7,得N=1,删除数N=7X+1,即N=1,8,15,22,……。剩余6个连续奇数的等差数列为:N=(7X+1)+1,2,3,4,5,6,代入30N+19得等差数列为:79,109,139,169,199,229;289,319,349,379,409,439;……。
     30N+13,从参数表看:13=7*19,即30N+13=7*19,得N=4,删除数N=7X+4,剩余6个连续奇数的等差数列为:N=(7X+4)+1,2,3,4,5,6,代入30N+13得等差数列为:163,193,223,253,283,313;373,403,433,463,493,523;……。
   (4)、210N+1,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97,101,103,107,109,113,121,127,131,137,139,143,149,151,157,163,167,169,173,179,181,187,191,193,197,199,209,这48个公差为210的等差数列,排除了素数删除因子2、3、5、7的删除,下一个素数11必然要对这48个等差数列进行删除,任何一个等差数列要保留10个连续等差数不被素数11删除,必然界于下一个素数11的前后删除之间。
    首先,必须寻找到各个等差数列中,素数11的第一个删除数,然后再加上11X为后面的删除数。如何寻找这48个等差数列中,素数11的第一个删除数呢?还得把删除参数表的一部份简单地移过来(由于表与页面的关系,我在此只有写成两排):
参数: 1, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97,101,103,107,109,113,121,127,131,137,139,143,149,151,157,163,167,169,173,179,181,187,191,193,197,199,209。
11  :11,121,143,187,209, 43,109,131,197, 31, 53, 97,163, 19, 41,107,151,173, 29, 73,139, 17, 61, 83,127,149,193, 71,137,181, 37, 59,103,169,191, 47,113,157,179, 13, 79,101,167,211, 23, 67, 89,199。
    当您看到这一删除参数表时,您可能会说这是多此一举!非也,这里只是说的该参数表应用的一个方面,这里搬来的也是该参数表的一部份。整个参数表可以查到整个删除因子的删除参数。您应该发现每一个对应关系都是唯一的,这与乘法99表是一样的。这是题外话。
    这里对48个等差数列,也只举2个数列:
    210N+41,从参数表看:41=11*61,即210N+41=11*61,得N=3,删除数N为11X+3,剩余10个连续奇数的等差数列为:N=(11X+3)+1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,代入210N+41得等差数列为:881,1091,1301,1511,1721,1931,2141,2351,2561,2771;3191,3401,3611,3821,4031,4241,4451,4661,4871,5081;……。
    210N+169,从参数表看:169=11*149,即210N+169=11*149,得N=7,删除数N为11X+7,剩余奇数等差数列为:N=(11X+7)+1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,代入210N+169得奇数等差数列为:1849,2059,2269,2479,2689,2899,3109,3319,3529,3739;4159,4369,4579,4789,4999,5209,5419,5629,5839,6049;……。
    由于,表与页面关系,就到这里,………………。
    下一个素数减去1的等差素数数列的基础,就是这样对小素数删除因子的删除进行逐个排除,逐个建立起来的。
    说到这里,学生要给各位老师汇报一下:这里存在着与下一个素数相同个数的特别等差奇数数列基础,那就是以下一个素数删除因子为首项的等差数列;素数3删除公差为2的等差数列时,以素数3为首项有:3,5,7;素数5删除公差为6的等差数列时,以素数5起头有:5,11,17,23,29;素数7删除公差为30的等差数列时,以素数7起头有:7,37,67,97,127,157,187;……。
    2、等差数列必须满足不被其它大素数删除
    如果说,上面所计算出来的下一个素数减去1的等差数数列,能够避开其它大素数的删除,那么,它就是下一个素数减去1的等差素数数列。
    举2个例子吧:
   (1)、对等差奇数数列:5,11,17,23,29的判定。√29≈5,最大素数删除因子为5,这里素数5已经进行了删除,它就是等差素数数列无疑。
   (2)、对等差奇数数列:7,37,67,97,127,157,187的判定。√187≈13,这里已经排除了素数删除因子2、3、5和7的删除,剩余素数11和13的删除:
    素数11的删除:首项7,7/11余数为-4,公差30,30/11余数为8,有[6*8+(-4)]/11=4,即1+6=7,第7项等差数会被素数11删除,剩余前面6个等差数;
    素数13的删除:首项7/13余数为-6,公差30,30/13余数为4,有[8*4+(-6)]/13=2,即1+8=9,第9项等差数才会被素数13删除,不在这7个等差数之列,没有影响。
    结果,该等差数列虽然被素数11删除了最后一项,但加上素数7本身,我们仍然算它成立吧!
    当您看到这里,我们再回过头来看世界上目前最长的等差素数数列吧!因为,该等差素数数列共有23项,首项不是素数23本身,那么,该等差素数数列的公差必然是排除了素数23及小于23的素数删除因子,即公差必然是素数2*3*5*7*11*13*17*19*23=223092870或者该数字的倍数,首项必然不能被素数2、3、5、7、11、13、17、19、23整除。只有同时满足这两个条件,才能保证23项连续奇数不被素数2、3、5、7、11、13、17、19、23删除;因为,这23个连续等差数为素数等差数列,所以,它必须界于素数29至末项平方根以下的所有素数删除因子的前后删除之间。这里所说的前后删除之间,并不是上面所说的刚好界于前后删除之间的意思,而是不被这些素数删除因子删除之意。
    结果,公差44546738095860/223092870=199678,而199678/2=99839,如果说,您把该等差数列任意延伸,该等差数列还不会被素数99839删除任何一个数字。因为是等差素数数列,所以,首项56211383760397是不会被组成公差的素数:2、3、5、7、11、13、17、19、23、99839整除的。
    说到这里,由于时间关系,不再计算下去了。具体这类问题请探索《解除三大误区创建三个参数》中的素数参数表中的连续参数。当然,您如果有时间的话,您也可以把各个参数表任意延伸,您就可以明显地看到等差素数数列了。因为,在哪里有完整的删除参数表,计算起来会更方便。

                                                 四川省三台县工商局:王志成。
 楼主| 发表于 2008-4-15 07:23:45 | 显示全部楼层

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那么,素数的删除项是哪些项呢?
因:该等差素数数列的首项56211383760397,公差44546738095860,末项1036239621869317,√1036239621869317≈32190676.即删除因子为大于29,小于32190676之内的素数;必须确保这样多的素数删除因子不对这23项等差数列进行删除,如果说,我们把该等差数列进行延伸,这些素数删除因子应该删除哪一项呢?本人在这里计算2个素数删除因子,其余留给大家去计算吧!
1、素数29的删除:首项56211383760397/29=1938323577944.…21,
公差44546738095860/29=1536094417098…18,
有(23*18+21)/29=15,即第23+1=24项被素数29删除;素数29对该等差数列的删除为:24±29X项。
2、素数31的删除:首项56211383760397/31=1813270443883…24,
公差44546738095860/31=1436991551479…11,
有(26*11+24)/31=10,即第26+1=27项被素数31删除;素数31对该等差数列的删除为:27±29X项。
敬请各位老师进行验证!
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