Cao Yi

素数的个数为什么是无限的

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按,并无新意,记录一下别人的想法而已。

【定义】:素数(也称质数)是指在大于1的自然数中,除了1和此整数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有1和本身两个因数的数)。

【求证】:素数有无限多个

【证明】:

如果素数是有限的,设从小到大依次是$p_0, p_1, …, p_n (p_0 < p_1 < … < p_n)$

设 $p = p_0 * p_1 * … * p_n + 1$

显然 $p \neq p_i ( 0 \leq i \leq n)$

依据假设,$p$在素数集合之外,即为合数。

而 $p\hspace{0.5 em} mod\hspace{0.5 em} p_i = 1$

即$p$无法被任何素数整除,那么因为$p$本身不是素数,它就一定能被除1和其本身之外的一个数整除,既然这个数不能是素数,那么就是另外一个合数,而合数即能分解出素数因子,即$p$含有素数因子,和前面的推断“$p$无法被任何素数整除”的假定矛盾,故假设素数是有限个数的说法是错误的。

所以,素数的个数是无限的。

参考:维基百科·素数, Prime Number (Wikipedia)


本文曾于 2007-07-03 01:17:00 发布在CSDN bloghistory on CSDN