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1、一次整函數(shù)中的素數(shù)李聯(lián)忠(營山中學(xué)四川營山637700)摘要:一次式f(n)=an+b,a、b為正整系數(shù),n取正整數(shù),若(a,b)≠1,函數(shù)值f(n)中素數(shù)有1個或0個;若(a,b)=1,函數(shù)值f(n)中有無窮多個素數(shù)。關(guān)鍵詞:一次整函數(shù)素數(shù)中圖分類號:文獻(xiàn)標(biāo)識碼:文章編號:引理1:=2證明:因為Euler(歐拉)曾經(jīng)推導(dǎo)出了以下結(jié)果:()即有所以。Euler還證明了以下結(jié)果:,其中稱為Euler常數(shù)。所以?!?2引理1得證。引理2:(等差數(shù)列的素數(shù)定理)(pi,ai)=1時,末項不大于N的等差數(shù)列ai+npi中,當(dāng)N→∞時,其素數(shù)個數(shù)π(
2、pi)~。(是歐拉函數(shù)。=pi-1。引理3:在連續(xù)自然數(shù)23…(n+1)中去掉模素數(shù)p余0(p本身除外)和模p余非零的(h-1)個同余類(商0的余數(shù)除外)后,素數(shù)個數(shù)π(n)有如下公式(p為不大于a的素數(shù),)證明:由素數(shù)定理可得由引理1得=2∴即因此,連乘積n表示的素數(shù)個數(shù)與實際個數(shù)的誤差總趨勢(不計小波動)是不斷變大,到無窮大時,誤差達(dá)到最大值,否則,即只存在波動誤差的話則=1或極限不存在?!嗨財?shù)個數(shù)π(n)=λn而素數(shù)個數(shù)是去掉模p余0的一個同余類,(p本身除外)由引理2有在π(n)個素數(shù)中再去掉(≥3)的一個非0同余類(商0的那個非0
3、余數(shù)除外)后,余下素數(shù)個數(shù)約為π(n)去模p余0與模p余非0的另一同余類是等價的,所以在π(n)個素數(shù)中再去每一個模不大于的素數(shù)(=2除外)的一個非0同余類(商0的那個非0余數(shù)除外),余下的素數(shù)個數(shù)()以此類推可得()因為在去模p余0和去模p余非0的同余類時,p本身和商0的同余數(shù)沒有去,所以有()(p為不大于a的素數(shù),)定理得證。定理:一次式f(n)=an+b,a、b為正整系數(shù),n取正整數(shù),若(a,b)≠1,函數(shù)值f(n)中素數(shù)有1個或0個;若(a,b)=1,函數(shù)值f(n)中有無窮多個素數(shù)。證明:若(a,b)≠1設(shè)(a,b)=u則a=ucb
4、=ud∴f(n)=an+b=u(cn+d)即函數(shù)值f(n)有一個素數(shù)或0個素數(shù)若(a,b)=1據(jù)引理3得∵∴≥當(dāng)n→∞時,→∞