例4(北京大学自主招生试题)最多能找到多少个两两不相等的正整数,使其中任意三个数的和为质数?说明你的理由.
解析:因要求使其中任意三个数的和都是质数,故可将正整数按模3分类:3k,3k 1,3k 2,k为正整数,由此展开讨论。
若三类数各取一个:3a,3b 1,3c 2,则3a 3b 1 3c 2=3(a b c 1),这三个数的和不是质数,故三类数中至多可以取到两类。
另外,若某一类数3k i(i=0,1,2)至少取到3个:30 i,3b i,3c (i=
0,1,2),则3a i 3b i 3c i=3(a b c i)(i=0,1,2),这三个数的和不是质数,故每类数中至多只能取2个.
综上所述,至多有2×2=4个两两不等的正整数,使得任意三个数的和都是质数,例如1,3,7,9.
质数为何与众不同?为什么要研究质数?寻找最大质数,犹如物理学家寻找更小的基本粒子,天文学家在不断追寻不为人知的星体.这种单纯为满足求知欲的好奇心,正是人类突破知识领域的动力。今天,人们已认识到:互联网交易的安全性(强大的密码系统)是建立在"分解出大整数的约数(质数)是极其困难的问题"这一基础上的。
素数是人类追寻知识过程中最无奈的谜题,怎样才能预测下一个素数?有何公式可以生成素数?在素数表面的噪音之下潜藏着意料之外的和谐.1859年,德国数学家黎曼提出一个关于这首"神秘乐曲"的大胆预言,这个预言的答案将在电子商务、量子力学和计算机科学等领城产生革命性的影响。
2013年4月17日,张益唐在《数学年刊》上投稿证明了"存在无数多个质数对(p,g),其中每一对中的质数之差,即p和g的距离不超过七千万"
令人遗憾的是,尽管人类早在2500多年前就发现了质数,但时至今日仍未能完全揭开笼罩在质数上的神秘面纱.欧拉曾感叹:"世界上有许多人类智慧无法解释的奥秘,看一眼质数表就会发现,它是如此毫无秩序,毫无规则可言。"
张益唐,1955年生于上海,1978年考入北京大学数学系。
他的证明在推动解决孪生素数猜想的道路上迈出了一大步,分别获得瑞典2014年度罗夫·肖克奖、美国麦克阿瑟天才奖。"我的心很平静,我不大关心金钱和荣誉,我喜欢静下来做自己想做的事情。"