简捷而优美的孙氏素数公式是怎样发现和证明的?其使用功能如何?

在人类研究素数两千多年的历史长河中,数学家们始终不渝地寻找素数公式替代古老的筛法计算素数,至今未获成功。大家都认为寻找素数规律及其公式真难,难于上青天。但是笔者在以n个顺序素数的最小公倍数△=[m1m2…mn]为周期循环排列《n级自然数表》时竞意外发现凡是小于mn+1平方数的任意自然数N只要满足(N△)=1(即N、△的最大公约数为1)则N一定是100%的新生素数。我感到迷茫:难道这就是数学家苦寻未果的素数公式?为什么公式沒有太多深奥的原理,也沒有复杂的计算步骤,竟然如此简单呢?如果这並不是数学家们要找的公式,那么人们还找得到比这个算法更简捷快速的公式吗?为什么两千多年来竟沒有人发现和使用它呢?带着满腹的疑问,决定探寻公式的证明方法和到底具有什么样的使用功能?我使出了横身的解数和本领,终于找到三种证明方法,总结出公式的三条应用功能,供读者鉴别欣赏。为区别其它的素数公式笔者定名为《孙氏素数公式》。

证明方法1:在《n级自然数表》排列原理中证:以n个顺序素数的最小公倍数△=[m1m2…mn]为周期循环排列的《n级自然数》表,凡满足(N△)=1的自然数都按序排列在《n级素数表》中,《n级素数表》中,除“1"以外只存在有两种数,一种数是大于mn的全体素数,另一种是“全大于mn的素因子合数",而mn+1平方数是自然数中最小的“全大于mn的素因子合数",因此小于mn+1平方数的自然数N,只要满足(N△)=1一定是10O%的素数。证毕。

证明方法2:素因子存在性分析证。由于△中包含有m1-m2…mn等n个素数的素因子,小于mn+1平方数的任意自然数N,若满足(N△)=1表明N的所有素因子都不在△中,N只能有三种情况发生:(1)N是"1"或“一1",此种情况排除。(2)N是大于mn的素数(3)N是“全大于mn的素因子合数"。但设定条件N<mn+1平方数,N内不存在"全大于mn的素因子合数",只要(N△)=1,N一定是新生素数。证毕。

证明方法3:古典筛法的逆反思维计算。由于△中包含了n个素数的素因子。N<mn+1平方数,(N△)=1表明N和△沒有非“1"公因子,也就代表了筛法理论中的n个素因子m1.m2…mn都除不尽N的全过程,实际就是n个素数都除不尽N的逆反简化计算,N开尽方就是mn,"N"若开不尽方就有余数就可以取mn的后一个素数即mn+1,即N在mn+1平方数内一定是素数。证毕。

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