所有質數都能表示成 2 和 3 的整數次冪之和或之差嗎?

時間 2021-05-31 14:25:56

1樓:唐瓏珂

53和71無解是很顯然的,並不需要高等的東西。

注意到2的冪模120, 只可能同余於2, 4, 8, 16, 32, 64; 3的冪模120, 只可能同余於3, 9, 27, 81. 兩兩相加減再模120並不能得到53和71.

用乙個高等的Dirichlet定理可知有無窮多個素數(形如120n+53或120n+71)不能表示為2的冪與3的冪的和或差。

2樓:

此猜想對53與71是失效的。

見此文(http://

arxiv.org/pdf/0908.4031v1.pdf

)第2頁:

「By means of the same method, Herschfeld showed that if x > 8 or y > 5, then |2^x 3^y| > 100」

結合 @沈利興 的計算知53與71均無解。

3樓:

這個是不對的。 證明如下。

對於任何正實數C>2, 我們記\pi(C) 為小於等於C的素數個數。 由素數定理, 我們知道\pi(C) ~C/log(C), 特別的存在乙個常數a>0 有 \pi(C)>a C/log(C).

記P(C)為滿足 |2^n-3^m|\leq C的非負整數對的個數。 如果樓主的猜測成立我們有 P(C)\geq \pi(C)>a C/log(C).

現在我要證明 :

thm A: 對C充分大, P(C)2, 記 S=。 對(n,m)\in S, 若 m\leq n/100, 則,

C\geq 2^n-3^m\geq 2^n-3^\geq 2^-1。 則 H=n\leq log(C+1)+1.

若 m> n/100, 則 m>H/100.

由 Baker's_theorem,存在D>0 有 |xlog2-ylog3|\geq max^ 對任何整數對 (x,y)成立。

由於 |2^n-3^m|\leq C 我們得到 |e^-1|\leq C/3^m。 則我們有

log(1-C/3^m)\leq nlog2-mlog3\leq log(1+C/3^m), 稍微放大一下有

|nlog2-mlog3|<2C/3^m. 則我們有 H^<2C/3^m<2C/3^. 因為多項式小於指數, 存在F>1有 x^>F^3^ 對任何x\geq 1.

則我們有F^3^<2C/3^ 解出來得到 H< 200(log (2C)+log F)/log 3.

綜上, 對任何(m,n)\in S, 我們有 H\leq \max=

200(log (2C)+log F)/log 3 當C>2.

所以 S 是 \leq 200(log (2C)+log F)/log 3 } 的子集。

所以P\leq (200(log (2C)+log F)/log 3 }+1)^2. 對C 充分大有 (200(log (2C)+log F)/log 3 }+1)^2

4樓:

感覺這個猜想是不成立的。

理由是:把這個問題略微擴大,所有奇數是否能被表達呢?,容易證明:9=3*3=| 2^n+(-)3^m |是不可能成立的(n,m>0)。或許,可以證明53=

| 2^n+(-)3^m |是不可能成立的,從53=3*3*3*2-1入手,移項,然後因式分解...

用Python 2.7.6 初步驗證:

對53和71這兩個數,計算|2^n+(-)3^m|, n,m從0 到8000都沒有找到成立的。

5樓:yuming jia

你的猜想屬於皮萊猜想的乙個分猜想,而且你的猜想如果成立的話,不僅是皮萊猜想的一大進步,同時也是對於你的好多質數都能表示成2的n次方加減3的m次方的強條件肯定,好多質數我可以想成無限質數或有限質數都能表示,你猜想一下是不是有無數個質數都能表示成2的n次方加減3的m次方,同時你在猜想一下是不是所有素數都成立呢?53和71確實是不好對付的,這是需要計算機去算的。

參考學術性猜想:

卡塔蘭猜想

卡塔蘭猜想是比利時數學家歐仁·查理·卡塔蘭(Eugène Charles Catalan)在2023年提出的乙個數論的猜想。它是說除了8=2^3,9=3^2,沒有兩個連續整數都是正整數的冪;以數學方式表述為:不定方程x^a-y^b=1的大於1的正整數x,y,a,b只有唯一解x=3,y=2,a=2,b=3。

也可以叫「8--9」猜想。

2023年4月,帕德博恩大學的羅馬尼亞數學家普雷達·公尺哈伊列斯庫(Preda Mihilescu)證明了這猜想,所以它現在是定理了。這個證明由尤里·比盧(Yuri Bilu)檢查,大幅使用了分圓域和伽羅華模。

與卡塔蘭猜想相似的有費馬大定理。

歷史

在卡塔蘭之前已有人考慮過類似的問題。

2023年左右,萊維·本·熱爾松(Levi ben Gerson,2023年—2023年)證明2和3的冪之間只有8和9相差是1。

萊昂哈德·尤拉證明,x2 - y3 = 1只有一解:x = 3,y = 2。

勒貝格證明了方程xa - y2 = 1,a > 1 沒有正整數解。

2023年柯召證明方程x2 - yb = 1,b > 1 只有乙個解。

於是卡塔蘭猜想只餘下a,b為奇素數的情況。

2023年羅貝特·泰德曼(Robert Tijdeman)證明卡塔蘭猜想的方程只有有限個解。雷·斯坦納(Ray Steiner)和莫里斯·公尺尼奧特(Maurice Mignotte)也對這猜想作出貢獻。

皮萊(Pillai)猜想:把卡塔蘭猜想一般化,推測正整數的冪之間的差趨向無限大;換句話說,對任何正整數,僅有限多對正整數的冪的差是這個數。這猜想現在仍未解決。

詞條統計

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最近更新:2008-08-30

建立者:南瓜過山車

我建議你把這猜想發表在數學通報上。

我想你的這個猜想應該能用現有的數學方法去證明,自己去查。

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