Legendre猜想:每两个连续整数的平方之间必有一个素数
定理:每两个连续正整数的平方之间必有至少两个素数
证明 1 :
设 ppp 是 nnn 前奇素数, p={
3,5,7,11,⋅⋅⋅,pi},pi<n;p=\left\{ 3,5,7,11,\cdot\cdot\cdot,p_i\right\},p_i<n;p={
3,5,7,11,⋅⋅⋅,pi},pi<n;
因为,如果 n>1n>1n>1 是一个合数,那么 nnn 一定有一个素因子不超过 n;\sqrt{n};n;
如果 n2>1n^2>1n2>1 是一个合数,那么 n2n^2n2 的全部素因子皆不超过 n;n;n;
所以:如果 p<n<n2<k<(n+1)2p<n<n^2<k<(n+1)^2p<n<n2<k<(n+1)2 中的 kkk 是合数,那么 kkk 一定有一个素因子小于 n+1.n+1.n+1.
而 n<k<n+1,n<\sqrt{k}<n+1,n<k<n+1, 由于 kkk 不可能是平方数,所以一定有一个素因子小于 nnn (不用取等号).
k={
n2+1,n2+2,...,n2+2n}k=\left\{ n^2+1,n^2+2,...,n^2+2n\right\}k={
n2+1,n2+2,...,n2+2n} 其中 n>3,kn>3,kn>3,k 总共有 2n2n2n 个数,这些数不能全部是合数,因为: n2<n2−1+p<n2+p<(n+1)2,n2+pn^2<n^2-1+p<n^2+p<(n+1)^2,n^2+pn2<n2−1+p<n2+p<(n+1)2,n2+p 是 kkk 中的 iii 个 (i≥1).(i≥1) .(i≥1).
nnn 为偶数时 n2+pn^2+pn2+p 不能全部是合数, nnn 为奇数时 n2−1+pn^2-1+pn2−1+p 不能全部是合数:
(1)n(1) n(1)n 为偶数时
假设 n2+p={
n2+3,...,n2+pi}n^2+p=\left\{ n^2+3,...,n^2+p_i \right\}n2+p={
n2+3,...,n2+pi} 全部是合数,必有n2+p≡0(modp),(pn^2+p≡0(modp),(pn2+p≡0(modp),(p 不同时是等价错误,同哥德巴赫猜想的证明中一样多个 b)b)b)