漫画 | 让我们瞅瞅哥德巴赫的数学卷

发布于 2022-06-07 23:47 ,所属分类:在线教育信息快讯

转自gongzhong号:程序员小灰
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今天是个特别的日子

是2022年高考日

上百万考生在这一天踏上梦想的征程

预祝你们都能佳绩频传,蟾宫折桂!


数学很难吗?

可能今天下午对于大多数考生来说

这都会是一个肯定答案

如果你数学考的不好也不要气馁

因为大数学家们也不是什么题目都会的


在1742年的今天

被誉为“数学皇冠上的明珠”的

哥德巴赫猜想被提出

和飞马猜想、四色猜想一起

并称为世界近代三大数学难题


但是哥德巴赫猜想到底是什么

我们今天就跟着小黄和小灰来了解一下

故事发生在小灰上小学的时候,

有一天小灰向他的小学老师请教问题......


就这样

小灰被自己的数学老师搪塞了过去

可是小灰没有停止寻求答案

直到有一天

他遇到了小黄







哥德巴赫猜想的起源


说起哥德巴赫猜想的起源,就不得不提到两个人,其中一位是业余数学家哥德巴赫,另一位是著名的大数学家欧拉

哥德巴赫

欧拉


首先让我们来回顾一下素数的含义:


所谓素数,就是除了1和它本身以外,无法被其他自然数所整除的数。比如 2,3,5,7,11,13,17,19......


话说有一天,哥德巴赫同学脑洞大开,发现有许多正整数都可以写成三个素数之和。


什么意思呢?让我们看几个例子:


整数9,可以写成 2+2+5

整数16,可以写成 2+7+7

整数30,可以写成2+11+17


那么,如何能证明,任何一个大于5的整数都可以写成三个素数之和?


哥德巴赫自己也想不出来,于是他写信询问他的朋友欧拉。



欧拉把哥德巴赫的命题做了如下转化:

任何一个大于2的偶数,都可以写成两个素数之和。


这又是什么意思呢?让我们再看几个例子:

偶数6,可以写成 3 + 3

偶数18,可以写成 5 + 13

偶数24,可以写成 5 + 19


“任何一个大于5的整数,都可以写成三个素数之和。”

“任何一个大于2的偶数,都可以写成两个素数之和。”


为什么说这两个命题等价呢?

简单地解释,把所有写成两素数之和的偶数再加上2或3,就可以表示一切大于5的正整数:



这样一个等价版本的命题,就成为了后世著名的哥德巴赫猜想。




什么是殆素数



所谓殆素数,是指素数因子的个数不超过某一固定常数的正整数。


比如 15=3×5,有2个素数因子,我们可以说整数15是素数因子数量不超过2的殆素数。


再比如 45 = 3×3×5,有3个素数因子,我们可以说整数45是素数因子数量不超过3的殆素数。


而真正的素数,本身就只有1个素数因子。


想要一步到位证明哥德巴赫猜想,即“任何一大于2的偶数都可以写成两个素数之和”,恐怕并不太容易。那么我们不妨降低要求,首先证明任何一个大于2的偶数都可以写成两个殆素数之和,再一步一步向最终目标推进。


功夫不负有心人,1920年,有人成功证明了任何一个大于2的偶数都可以写成两个 “素数因子数量不超过9” 的殆素数之和,这个成果被简称为“9+9”。


很快,更多的 “捷报” 陆续诞生:


1924年,“7 + 7” 被成功证明,即任何一个大于2的偶数都可以写成两个“素数因子数量不超过7” 的殆素数之和。

1932年,“6 + 6” 被成功证明。

1937年,“5 + 7”、“4 + 9” 被成功证明。

1938年,“5 + 5” 被成功证明。

1940年,“4 + 4” 被成功证明。

1956年,“3 + 4”、“3 + 3”、“2 + 3” 被成功证明。

1962年,“1 + 5”、 “1 + 4” 被成功证明。

1965年,“1 + 3” 被成功证明。
1966年,“1 + 2” 被成功证明,这一次的功臣是我国的著名数学家陈景润先生。
用最直白的语言来描述,陈景润证明了任何一个大于2的偶数都可以写成(素数A+素数B×素数C)或(素数A+素数B)的形式。


数学家陈景润


此时,关于哥德巴赫猜想的研究进展距离最终目标只有一步之遥!


而这个问题的终点,“任何一大于2的偶数都可以写成两个素数之和”,就是传说中的“1+1”。


因此,这里的“1+1”指的是两个素数之和,千万不要把它理解成字面上的1+1=2,不然就丢人现眼了!






书籍推荐




《哥德巴赫猜想》一经问世,立即引起了极其热烈的反响!各地报纸、广播电台纷纷全文转载和连续广播。包括党政军领导干部在内的全国各界读者,喜欢文学的和平时不太关心文学的,都找来一遍又一遍阅读,有的人甚至能够背诵出来。

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最后

小编想告诉各位莘莘学子

高考成绩只能代表过往

不能决定未来

人生路漫漫

兴趣才是最好的老师

希望你们

不念过往

不畏将来

放松心情

去迎接越来越好的明天!



编辑:老何

一审:爽歪歪

终审:旺旺


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