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数学证明:连续合数数列(n+1)!+(n+1)

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:素数是大于1的整数,有无穷多个,且满足下面的条件:除了1和它自身以外,不能被其他的数整除。都是素数,素数有无穷多个,可以一直写下去。那么,这些合数区段的长度是多少呢?下面,我们就来证明,下面这个数列:[(n+1)!+(n+1)]是n个连续的合数。我们先来看第一个数:(n+1)!×(n+1)+4两个加数都是4的倍数,因此这个数也是合数。

数学证明:连续合数数列(n+1)!+(n+1)

素数是大于1的整数,有无穷多个,且满足下面的条件:除了1和它自身以外,不能被其他的数整除。有时,我们也把素数称为质数。

2、3、5、11、13、17、19、23、31、……都是素数,素数有无穷多个,可以一直写下去。在这些素数之间的数都是合数,素数把自然数分成了长短不一的合数区段。那么,这些合数区段的长度是多少呢?有没有可能在某个地方,存在着连续的1000个合数,在这1000个合数中间没有素数存在呢?

事实上,这种情况是存在的,我们甚至可以证明这一点。

为了便于讨论,我们在这里引入阶乘符号n!,n!代表从1到n这些整数的连乘。例如,5!=1×2×3×4×5。下面,我们就来证明,下面这个数列:

[(n+1)!+2],[(n+1)!+3],[(n+1)!+4],……,[(n+1)!+(n+1)]

是n个连续的合数。

显然,这些数的后一个都比前一个大1,即它们是按自数的顺序排列的。下面,来证明这些数都是合数。

我们先来看第一个数:

(n+1)!+2=1×2×3×4×5×……×(n+1)+2

很明显,由于两个加数都是2的倍数,所以这是一个偶数,当然也是合数。

第二个数:

(n+1)!+3=1×2×3×4×5×……×(n+1)+3

两个加数都是3的倍数,因此它也是合数。

第三个数:

(n+1)!+4=1×2×3×4×5×……×(n+1)+4两个加数都是4的倍数,因此这个数也是合数。

同理,我们还可以证明(n+1)!+5是5的倍数。(www.xing528.com)

……

这就是说,在这个数列中,每个数都是合数。

举个例子,只要取n=5,我们就能写出5个连续的合数:

722,723,724,725,726

需要指出的是,这并不是唯一的5个连续的合数,下面的5个数也是连续的合数:

62,63,64,65,66

下面这5个数也是连续的合数:

24,25,26,27,28

【题目】现在,请你试着写出10个连续的合数。

【解答】根据前面的分析,只要取n=10就行了。所以,第一个数为:

1×2×3×4×5×……

×10×11+2=39916802

所以,这10个连续的合数是:

39916802,39916803,39916804,……

请注意,这并不是最小的10个连续合数,下面的13个连续的数只比100大一点,也都是合数:114,115,116,117,……,126。

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