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伪素数与真素数分布:x^2到x^2+x区间内的定理证明
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更新于2024-09-05
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本文由天津大学科学学院的徐万东教授撰写,发表于首发论文,主要探讨了一个引人注目的数学猜想:在每个正整数x大于1的情况下,区间\(x^2\)和\(x^2 + x\)内总是存在至少一个素数。这个猜想与另一个经典猜想——欧拉-哥德巴赫猜想相比较,后者认为在\(x^2\)和\((x+1)^2\)之间总有一个素数——有所不同,因为\(x^2 + x\)的区间长度只有\(x^2\)到\((x+1)^2\)的一半。 作者首先回顾了之前关于\(x^2\)和\((x+1)^2\)之间存在素数的证明,强调了研究这些区间内素数分布对于理解自然数序列中素数分布的重要性。美国数学家T.M.阿波罗夫也将这个问题选为研究领域中的一个重要课题,因为它关乎素数的分布规律。 在论文的核心部分,徐万东教授证明了一个新的结果:对于任意奇数构成的伪素数序列(伪素数是指除了1以外不被小于其平方根的正整数整除的整数),在\(x^2\)和\(x^2 + x\)的区间内总是存在至少一个伪素数。由于奇数序列可以看作是真实奇数的一个子集,这个发现同样适用于真实的奇数序列,即在\(x^2\)和\(x^2 + x\)之间存在至少一个真正的素数。 这项工作的贡献在于扩展了我们对素数分布的理解,尤其是在相对较小的区间内。它挑战了人们可能存在的直觉,即在\(x^2\)到\(x^2 + x\)之间可能不存在素数的假设。通过严谨的数学推理和证明,论文为这一领域的研究提供了新的视角,为进一步探索素数的分布模式铺平了道路。
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There always exists at least one prime number
between x
2
and x
2
+ x
Wan-Dong Xu
School of Science, Tianjin University, Tianjin, 300072, China
e-mail: xwandong@sohu.com
Abstract
In this pap er, one has shown that there always exists at least one pseudo
prime number between x
2
and x
2
+ x in a pseudo sequence of odd
numbers, so it also is true in the real sequence of odd numbers.
Keywords: Prime, distribution of primes
1. Introduction
In earlier paper [1], one has shown the Desbove conjecture: there always
exists at least one prime between x
2
and (x + 1)
2
in {O
x
} for every integer
x ≥ 1. There is another conjecture: there always exists at least one prime
between x
2
and x
2
+ x for every integer x > 1. It is a stranger conjecture
owing to that the interval between x
2
and x
2
+ x is a half of that between
x
2
and (x + 1)
2
. One suspects it possible that there would be not any prime
in anyone of those smaller intervals. It is important for understanding the
distribution of prime in sequence of natural number to show whether exist
primes in the intervals, so that this problem was elected as eleventh one in
distribution field of prime by American mathematician T. M. Apostol [2].
In this paper one will try to solve this problem with the method analogous
as the earlier paper, and one will use same mathematical symbols as that
paper.
2. There always exists at least one pseudo prime between x
2
and x
2
+ x in {P
x
} for every integer x > 1
In order to research the number of prime numbers in the intervals between
x
2
and x
2
+ x for the sequence {O
x
} and that of pseudo prime numbers in
the same intervals for the sequence {P
x
}, one redivides both sequences {O
x
}
and {P
x
} into infinitely many of intervals respectively.
1
http://www.paper.edu.cn
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