如何用最基礎的知識證明 每個素數小於等於它之前兩個素數的乘積?

時間 2021-05-09 17:25:28

1樓:

根據Bertrand's postulate:

"for every n>1 there is always at least one prime p such that n

因此對 8" eeimg="1"/>,必有素數 使得 。

易得: n^2 / 8 > n" eeimg="1"/>。故原假設對 8" eeimg="1"/>成立。

而對的情況易證。

綜上:原假設對於 成立。

2樓:MrRoach

反證,假設存在質數大於它前兩個質數的乘積,假設 是其中最小的乙個。於是有 。

第一步:分析 的質數分解中質因子p的階數,得到它的乙個上界。

利用勒讓德定理, ,右側求和中的任何單獨一項都只能為0或1,且 p_kp_" eeimg="1"/>時為0。因此 。因此也就有:

其中 是小於等於x的質數個數,倒數第二步利用了上面的 ,最後一步是反證假設。

第二步:分析 的下界:

接下來就很好辦了,隨便怎麼放縮比較都行,畢竟兩邊的底幾乎一樣而指數 > 3\pi(p_)" eeimg="1"/>,顯然下界大於上界(略,留作習題)。於是證明完畢。

多說一句,其實Erdos的方法很強,可以直接推出關於 最緊的界。基本思路就是對於足夠大的n,上面的分析可以給出:

對任何f(n)成立。於是 。對右面求導可以得出 時右側最大,此時 ,其中 . 如果用更緊緻一點的方法分析 的話,還可以把常數優化到 .

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