數(shù)學(xué)閱讀——“哥德巴赫猜想”和“陳氏定理”
——我的五年級(jí)教學(xué)札記
哥德巴赫猜想是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。哥德巴赫(1690~1764)是德國(guó)的一位中學(xué)教師,也是一位著名的數(shù)學(xué)家。1742年,哥德巴赫在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),每個(gè)不小于6的偶數(shù)都是兩個(gè)質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù))之和,比如6=3+3,12=5+7等等。
于是,他在1742年6月7日寫(xiě)信給當(dāng)時(shí)的大數(shù)學(xué)家歐拉,提出了以下的猜想:“是否任何一個(gè)不小于6的偶數(shù)都可以表示成兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)(既是奇數(shù)又是質(zhì)數(shù)的數(shù))的和?比如:12=5+7,30=7+23”,這就是著名的哥德巴赫猜想。
這個(gè)猜想對(duì)不對(duì)呢?同學(xué)們,我們來(lái)舉例驗(yàn)證一下吧。
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歐拉在給他的回信中又提出了一個(gè)版本:“任何一個(gè)大于2的偶數(shù)都可以寫(xiě)成兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)之和?!爆F(xiàn)在大家所說(shuō)的哥德巴赫猜想實(shí)際上就是歐拉的版本,簡(jiǎn)寫(xiě)成N=1+1,也就是任何一個(gè)大偶數(shù)N都可以表示為兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)之和,“1+1”就是一個(gè)奇質(zhì)數(shù)加上一個(gè)奇質(zhì)數(shù)。
歐拉在回信中還說(shuō):“這一猜想我雖然還不能證明它,但我確信這是完全正確的定理?!?敘述如此簡(jiǎn)單的問(wèn)題,連歐拉這樣首屈一指的大數(shù)學(xué)家都不能證明,這個(gè)猜想便引起了許多數(shù)學(xué)家的注意。200多年來(lái),許多數(shù)學(xué)家不斷努力想證明它,但都沒(méi)有成功。哥德巴赫猜想由此成為數(shù)學(xué)皇冠上一顆可望不可即的“明珠”。
目前最佳的結(jié)果是中國(guó)數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)(1933~1996)于1966年證明的,稱為“陳氏定理”:“任何一個(gè)大偶數(shù)都可以表示成兩個(gè)數(shù)的和,其中一個(gè)是奇質(zhì)數(shù),另一個(gè)是奇質(zhì)數(shù)或者兩個(gè)奇質(zhì)數(shù)的乘積。比如28=5+23,28=7+3×7?!蓖ǔ0堰@個(gè)“陳氏定理”簡(jiǎn)稱為“N=1+2”的形式。
同學(xué)們,你也試著寫(xiě)幾個(gè)來(lái)驗(yàn)證一下吧。
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為了破解“哥德巴赫猜想”,美國(guó)和英國(guó)的兩家出版社曾于2000年3月20日宣布各拿出100萬(wàn)美元作為獎(jiǎng)金求解,限期2年。盡管到2002年3月20日以前,有很多人為之努力,但一直沒(méi)有破解,至今它仍是一道數(shù)學(xué)難題。
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