[欧拉数学]素数有无穷多个的两个证明
By 苏剑林 | 2011-10-02 | 73571位读者 | 引用素数是数的基本单元,就如同高楼大厦中的砖块一样。显然,素数有无穷多个是数论研究价值的前提。不然,数的研究就局限在有限个素数之内,那么很多数字就会失去了它们的魅力。就好比只有有限块砖头,就不能创建出建筑的奇迹一般。下面介绍两个关于素数无穷的经典证明,其中一个是欧几里得的证明,这是最原始、最简单的证法,相信很多读者已经学习过了,在此还是要提一下;另外一个是我在《怎样解题》中看到的,原作者是欧拉,也是一个非常美妙的证明。当然,本文强调的思想,论证过程可能会有一些不严谨的地方,请读者完善^_^
一、欧几里得证明
这个证明思想非常简单:若干个素数的积加上1后会产生新的素数因子。要是素数只有n个,那么我们就把它们相乘,然后加上1,得到的将会是什么呢?如果是一个素数,那么将会与素数只有n个矛盾;如果是一个合数,它除以原来的n个素数都不是整数,那么它就会拥有新的素数因子了,这还是和只有n个素数矛盾。不论哪种情况,只有素数有限,就会得出矛盾,于是素数必然是无限的。
2012年全年天象大观
By 苏剑林 | 2011-10-23 | 35696位读者 | 引用Astronomy Calendar of Celestial Events
2012年全年天象
翻译自NASA:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SKYCAL/SKYCAL.html
(北京时间)
[欧拉数学]黎曼ζ函数
By 苏剑林 | 2011-11-18 | 51888位读者 | 引用欧拉数学的魅力在于,它运用类比的方法,把各个看似毫无关联的领域联系了起来,生动而巧妙地得出了正确的结果。他对$\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{4^2}+...=\frac{\pi^2}{6}$的计算便是一个典型的例子。虽然论证过程未必严谨,但是那“神奇”的推导已经令我们拍案叫绝,而且往往发人深思。这种效果通常是严格论证难以实现的,它不仅给予我们答案,而且还给予了我们启迪:新的思想,新的方向;有时,它还揭示了各个学科之间内在而深刻的联系。下面我们来观察一下数论中的“黎曼ζ函数”和“金钥匙”!
黎曼ζ函数指的是:
$$\xi (s)=\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^s}=\frac{1}{1^s}+\frac{1}{2^s}+\frac{1}{3^s}+\frac{1}{4^s}+...$$
本来s应该是一个实数,但是将复分析引入数论后,将s推广至复数具有更大的研究价值。
[欧拉数学]素数倒数之和
By 苏剑林 | 2011-11-19 | 39146位读者 | 引用上一篇文章我通过欧拉数学的方式简单地讲了数论中的“黎曼ζ函数”和“金钥匙”。事实上,这把“金钥匙”与很多问题之间的联系已经被建立了起来,换句话说,“金钥匙”已经插入到了相应的“锁孔”中,数学家的工作就是要把这个金钥匙“拧动”,继而打开数学之门!
接下来我们看看如何证明所有素数的倒数之和发散的。在入正题之前,我们得需要看一个引理:
无限数列${a_n}$的每一项都大于0,那么$\sum\limits_{n=1}^{\infty} a_n$与$\prod\limits_{n=1}^{\infty} \left(1+a_n\right)$的敛散性相同。换句话说,两者互为充分必要条件!
高考倒计时15天...
By 苏剑林 | 2012-05-23 | 41341位读者 | 引用刚从天堂(镇)赶回来,这次大概一个星期的骑自行车游新兴之旅基本结束了。
这次行程我们总共穿越了太平、新城、洞口、车岗、六祖、东成、稔村、水台、勒竹、河头、天堂,共十一个镇,没有到过的地方还有共成、船岗、大江、里洞等,这些地方骑单车可能比较困难,有时间坐车去逛逛。
这次旅行可谓大有收获!各地的“到此一游”让我们增长了不少见识,加深了对我们家乡的了解;一路上大家嘻嘻哈哈,乐趣无穷,为我们的友谊增添了美好的点缀;到同学家玩玩闹闹,也加强了我们之间的联系,同样乐趣无穷;还有增加了探路找路的技术......
感谢所有陪我们一起玩、一起疯的同学,感谢所有给我们帮助的同学,人生因为你们的存在而更加精彩!
昨天清晨,台风“韦森特”正式来袭我们新兴,话说凌晨三点我已经被风声吵醒了。大概7点钟起床,刚好是台风最抢镜的时候,猛烈地刮呀刮,声音有点像卡车启动的声音......
昨天一整天断电,上午还断了固定电话(农村地区是这样的啦,断电是整体的,台风刮倒了电线杆;断电话是我自己家的问题),中午的时候,固话却自动连上了,郁闷中。下午风雨都基本停下来了,妈妈和我们就出去收拾“残局”,被风刮倒的东西可真不少,尤其是我家门口的两个小棚,惨不忍睹;还有门前的一些盆栽、菜、树等,都倒下了不少。三个人爬上爬下,慢慢维修、收拾。
晚上还是没来电,也好,很久没有尝试过烛光晚餐了。九点多钟的时候,电来了,但是又是一番故障——其他人家中的电都很正常,就我这里灯泡很暗、日光灯启动不了,明显是电压不够的问题。没办法,只好硬着头皮抢修了,排除了很多原因,最后甚至从隔壁家搭电过来,发现我们家的灯还是那么暗(电压不足的问题没有解决)——这说明只有一个可能了,外部电路都没有故障,是我家的内部电路出了问题,猜想某个地方串联了一个用电器分去了电压。但是电线都镶进墙里了,这么黑根本维修不了,没办法,先睡觉了。
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