〇〇 发表于 2011-12-31 12:08:03

圣诞新年小娱乐——寻找等差素数数列

发表于 2011-12-24 13:00:43 |只看该作者 |倒序浏览 3/5/7 这是一组等差为2长度为3的最小的也是唯一的素数数列
11/17/23/29 这是一组等差为6长度为4的一组最小的素数数列

而事实上:

陶哲轩,数学界的莫扎特。于2006年获菲尔兹奖,主要是证明了一令人惊讶的素数定理:存在任意长的素数等差数列。例如数列11,17,23,29是含4个素数的间距为6的素数等差数列。尽管目前能找到的最长的素数等差数列的长度仅是25(数已经长过了18 位),但陶能证明任意长度的存在!显然,25的长度是太难了,那我们来做一些简单的尝试,找出一些素数数列(所谓数列,至少要三个数):

1.找出第一组等差为10的素数数列,并给出其长度
2.找出第一组长度分别为7/8/9的等差素数数列
3.找出1000000以内,等差最大的素数数列,并给出其长度
4.找出1000000以内,长度最长的等差数列,并给出其等差

风云剑 发表于 2011-12-31 12:18:44

一眼看出
1)3,13,23
其他的还没计算。

wayne 发表于 2011-12-31 12:32:55

2# 风云剑
既然是数列,那么至少是3个元素,等差为10 的话,那么三个中至少有一个是3的倍数,又因为是素数,所以,3,13,23 是仅有的一组

〇〇 发表于 2011-12-31 13:14:22

寻求高效的算法

wayne 发表于 2011-12-31 14:07:24

4# 〇〇
如果序列长度为7,或者是8,9,10,序列的第一个元素
是2,则无解
是3,则公差只能是70的倍数,
是5,则公差只能是42的倍数,
是7,则公差只能是30的倍数,
大于7,则公差只能是2*3*5*7=210 的倍数

〇〇 发表于 2011-12-31 17:11:21

问题2:
虽然没有给出跨度k,但显然k必须是一个偶数,否则x+k,x+2k中必有一个为大于2的偶数,它是合数,不符合题意。
对这个偶数还有其他的要求。
比如,它不能为4=3+1,
不然x x+4 x+8 x+12 x+16 x+20 x+24
即 x x+3+1 x+3*2+2 x+3*4 x+3*5+1 x+3*6+2 x+3*8
这7个数必有2个是3的倍数
同理,k也不能为8=3*2+2
所以合理推论,这个偶数应该能被几个不同的质数整除,比如2*3*5=30
这样无论它的n倍,除以 2 3 5 后的余数都是0,而不会出现不同的余数,因此x+kn中不会出现 2 3 5的倍数,才符合质数的条件
但30不能被7整除,它=7*4+2,它的n倍中除以7会有不同的余数,比如2 4 6 1(8)3(10)5(12)0(14),所以当长度为8时,
还是会出现合数。所以,这个偶数还必须被7整除,

回到问题2
首先要求长度为7,我们有2种选择,
选择1:第一个数为7,偶数不需要能被7整除,可以尝试30 60 90 120 150等
选择2:第一个数不为7,偶数能被7整除,可以尝试210 420 630 840等

再猜想,如果长度要求N
那么这个跨度必须具有“所有”小于或等于N的质因数
长度=8: 质因数2 3 5 7
长度=9: 质因数2 3 5 7
长度=10: 质因数2 3 5 7
长度=11: 质因数2 3 5 7 11
长度=12: 质因数2 3 5 7 11
长度=13: 质因数2 3 5 7 11 13

问题3,实际上也部分得到了解决
剩下就是怎么用程序实现,应该可以按此规律减少尝试的次数

geslon 发表于 2012-4-18 00:24:08

11/17/23/29 这是一组等差为6长度为4的一组最小的素数数列

楼主这个论述可搞笑了,这个前面可以加上5的。

5、11、17、23、29
等差为6,长度为5.

geslon 发表于 2012-4-18 00:29:42

7,157,307,457,607,757,907

似乎是一组长度为7的,公差150的素数数列?

geslon 发表于 2012-4-19 13:03:28

4# 〇〇
如果序列长度为7,或者是8,9,10,序列的第一个元素
是2,则无解
是3,则公差只能是70的倍数,
是5,则公差只能是42的倍数,
是7,则公差只能是30的倍数,
大于7,则公差只能是2*3*5*7=210 的倍数
wayne 发表于 2011-12-31 14:07 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif

首项是2,3,5那是不可能的。我们假设公差为k,比如首项为5,则5+5k就不是素数了。

容易知道,序列长度为7,首项至少是7。
同理,序列长度为8,9,10,首项至少是11.(也就是说首项a至少是不小于长度L的素数)

公差必须包含所有小于长度L的素因子。

即:要求出一个长度为L的素数等差数列,假设其首项为a,公差为k。
则 a为不小于L的素数,且k为包含所有不小于l的质因子,是必要而不充分条件。

LZC_314 发表于 2012-4-20 12:49:32

这位朋友问的问题和我差不多~我也想知道怎么弄呢
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