论证S云淡风清X猜想:
首先诠释一下猜想设定的前提条件,因为
P(n+i) = 5时,Pn! - P(n+i) = 6 - 5 = 1 或者 Pn! - P(n+i) = 10x+5,命题必然不成立。
故总取 P(n+i) > 5;P(n+i) ≤ Pn时,总有 Pn! - P(n+i) = [ (Pn!) / P(n+i) - 1 ] P(n+i) = C 是合数,
故须取 P(n+i) > Pn > 5。
按照合素属性,(modPn!) 的既约剩余分为两种:
【既约合剩余】C=P(n+j)X,【既约素剩余】P(n+i);
既约合剩余C的最小素因子是P(n+j),则必然满足 Pn < P(n+j) < √(Pn!) ,
证明:
(1)取 Pn! = 30时,5 < P(n+j) < √30 ,显然P(n+j)不存在。
根据 mod(Pn!) 的既约剩余的(合素属性)及对称分布性质,推知:
区间(Pn, (Pn!)-Pn)内,mod30的既约剩余都是素数: 7,11,13,17,19,23;
必然均满足:Q = Pn! - P(n+i)
(2)取Pn! = 210时,7 < P(n+j) < √210 < 14.5,显然 P(n+j) = 11,13
根据 mod(Pn!) 的既约剩余的(合素属性)及对称分布性质,推知:
区间(Pn, (Pn!)-Pn)内的素数 11,13,17,19,23,29,……,199 中,
除去 Q = Pn! - C = Pn! - P(n+j)X 的几个素数
89 = Pn! - 11^2,67 = Pn! - 11*13,23 = Pn! - 11*17,41 = Pn! - 13^2 以外,
其它素数必然均满足:Q = Pn! - P(n+i)
其中素数23,在Pn! = 30 时,已经满足题意 Q = Pn! - P(n+i)
未满足Q = Pn! - P(n+i)的是:41,67,89;
(3)取P(n+1)! = 2310时,显然 11 < P(n+j) < √2310 < 48.1,
P(n+j) = 13, 17, ..., 47;
根据 mod(Pn!) 的既约剩余的(合素属性)及对称分布性质,推知:
区间(P(n+1), P(n+1)!-P(n+1))内,即区间(11,2299)内的素数序列
13,17,19,23,29,……,2297 中,除去形如
Q = P(n+1)! - 13*P(n+1+k),11 < P(n+1+k) < [ P(n+1)! - P(n+1) ] / 13
Q = P(n+1)! - 17*P(n+1+k),13 < P(n+1+k) < [ P(n+1)! - P(n+1) ] / 17
……
Q = P(n+1)! - 47^2,
对应的若干素数Q以外,必然都满足 Q = Pn! - P(n+i) 。
把(2)中不满足猜想的素数,设为Qt,则
Pn! - P(n+j)P(n+j+x) = Qt,Pn < P(n+j) < √(Pn!),Qt = 41, 67, 89;
如果 x ≥ 0,P(n+1)! - Qt = D (D的最小素因子是P(n+1+k),
D也是 modP(n+1)! 的既约合剩余,且 y ≥ 0,则
P(n+1)! - Qt = P(n+1)! - [ Pn! - P(n+j)P(n+j+x) ] = P(n+1+k)P(n+1+k+y)
P(n+1)! - Pn! + P(n+j)P(n+j+x) ] = P(n+1+k)P(n+1+k+y)
P(n+1+k)P(n+1+k+y) - P(n+j)P(n+j+x) = P(n+1)! - Pn!
取P(n+1+k+y)=Y,P(n+j+x)=X,(x, y ≥ 0);方程变换为:
P(n+1+k)Y - P(n+j)X = P(n+1)! - Pn!
易知,必然存在一自然数 r ≥ 0,使得上式在区间(0,P(n+1+r)!)内,
无满足X=P(n+j+x),(X, Pn!) = 1;Y=P(n+1+k+y),(Y, P(n+1+r) = 1 解。
推知:对于素数41,67,89,取 P(n+1+r)! ≥ 2310 时,
必然都满足:Q = P(n+1)! - P(n+1+i),
实例验证:Pn! = 210,Qt = 89 = 210 - 11^2
P(n+1+k)Y - P(n+j)X = P(n+1)! - Pn! = 2310 - 210 = 2100
13Y - 11X = 2100,符合猜想的解是:
Y = 170 + 11s = 181 + 22s ≥ 181,
X = 10 + 13s = 23 + 26s ≥ 23
r = 0,无满足X = P(n+j+x),(X, 210) = 1;Y = P(n+1+k+y),(Y, 2310) = 1 解。