abc猜想是无聊的猜想
0.abc猜想互质的正整数a,b,c满足:a+b=c,用rad(x)表示正整数x的所有不相同的素因子之积,rad(1)=1。那么猜想:①c=rad(abc)是特例;②c<rad(abc)是普
0.abc猜想
互质的正整数a,b,c满足:a+b=c,用rad(x)表示正整数x的所有不相同的素因子之积,rad(1)=1。那么猜想:①c=rad(abc)是特例;②c<rad(abc)是普遍的,是无限多的;③c>rad(abc)是反例,是有限的。
数学语言,对于任意实数r>0,总存在一个常K(r),若a,b,c互质,a+b=c,那么就有c<K(r)rad(abc)^(1+r)。
abc猜想总想说对于a+b=c,按某种条件,总能保证c<rad(abc)成立。
1.abc猜想和哥德巴赫猜想一样,是一个整除的分类问题,应该是一个无聊的猜想。哥德巴赫猜想在本贴中己经失去了它神秘的面纱,原来它是一个高中学生可以做的数学题。喧染它们如何如何的“数论明珠",实无意义。
2.分类与分析
正整除要么是偶数要么是奇数。1不是素数。素数只有自身一个素因子。奇合数至少含二个素因子(二个素因子可以相同)。
c非偶数即奇。正整数c的二位分拆个数是[c/2]。[R]表正数R的整数部分。如2=1+1;3=1+2;4=1+3=2+2;5=1+4=2+3等。
2=1+1,唯一的有:c=rad(2×1×1)=2.
当c(c>2)为素数时,3=1+2,5=1+4=2+3,因为,对于a+b=c,c>2,则ab>1,所以,rad(abc)>c。
当c是偶数时(c>2),且偶数=素数+素数(哥德巴赫猜想回答了它是存在的),即对于c=a+b,因为,a和b都是素数(a≠b),a×b>c,所以,rad(abc)>2ab>c。
如果有偶数=偶数+偶数,给两边同时除以2或若干个2,总能把它化为
偶数=1+素数;或者偶数=1+奇合数;或者,偶数=素数+奇合数;或者,偶数=素数+素数;或者,偶数=奇合数+奇合数;或者,奇数=1+偶数;或者,奇数=素数+偶数;或者,奇数=奇合数+偶数。
①命题1,当c=2^n,a=1,b=c-1时,若PXP整除b(素数P>2),那么,rad(abc)=rad(2xP×b/p×p)≤2×P×b/p×p=2b/P<c。
例1,C=2^6n(表2的6n次方,n为正整数),a=1,b=c-1。则9整除b。有rad(abc)<c。
例2,若c=2^n,a=1,b=c-1。当n=20K(k=1,2,…,∞)时,25整除b。则有rad(abc)<c。
例3,若c=2^n,a=1,b=c-1。当n=21K(k=0,1,2,…,∞)时,49整除b。则有rad(abc)<c。
②命题2,当c=6^n时,a=1,P>6为素数,且P×P整除b。对于a+b=c,则有,rad(abc)=rad(1×2×3×P×b/p×p)<6b/P<c。
例1,已知,c=6^14n,b=c-1,a=1,则49整除b。得rad(abc)<c。
一般地,总存在正整数n,使c=q^n,a=1,b=c-1,P×P(素数P>q)整除b。则有,rad(abc)<c成立。(可证它是成立的命题)
综上,这种c(偶数)=a(1)+b(奇合数)或c(奇数)=a(1)+b(偶数),满足:rad(abc)<c是无穷的。所以,abc猜想给出c与rad(abc)大小的判断,谁大于谁的问题是等价的。这是abc猜想的无聊之处。
我们还可以由
③命题3,总存在正整数n,使c=2^n,a=3,b=c-3,P×P(素数P>6)整除b。则有,rad(abc)<c成立。(可证它是成立的命题)
例1,如c=128(2的7次方),a=3,b=125(5的3次方),rad(3×125×128)=rad(2×3×5)=60<c。一般地,c=2^(7+100k),a=3,125整除b,所以,有rad(abc)=rad(6×5b/125)≤6b/25<c。K=0,1,…,∞。
④命题4:总存在n,使P×P整除b(素数P>3);对于a+b=c,a=1,c=3^n,则有,rad(abc)<c成立。(可证它是成立的命题)
例1,c=3^20k(正整数k→∞),a=1,b=c-1。且25整除b,有rad(abc)<c。
例2,c=3^36k,a=1,b=c-1,且49整除b,有rad(abc)<c。
例3,c=3^29,a=5,则,343(7的立方)整除b,a+b=c,所以,rad(abc)≤15b/49<c。
例4,c=3^n,a=5,存在17^m(m>1)整除b,m=?
有rad(abc)≤15b/17<c。
综上,对于a+b=c,a=r,c=q^n,总存在n,使P×P整除b,那么,有rad(abc)<c。其中,r,q,P均为素数,且rq<P。(这是可证的正确命题)
总之,对于a+b=c,有无数多rad(abc)<c存在,也有无数多的rad(abc)>c存在。它们是等价的。象猜测在正整数数集中是偶数多还是奇数多一样,都是无聊的。但是,它的结论却很有用,如
求方程2^x=3^y+1的整数解。
已知,a+b=c,有rad(abc)>c。因为,方程rad(3^y×2^x)=rad(2×3)=6>2^x。所以,限制了x的上限,经验证,仅有x=2,y=1,一组解。
abc猜想的应用总结如下:
①若a,b,c互质,a+b=c,当rad(ac)<P,且P×P整除b,或rad(bc)<P,且P×P整除a时,或rad(ab)<c/rad(c)时,则rad(abc)<c。
②若a,b,c互质,a+b=c,当rad(ab)>c/rad(c)或rad(c)=c时,则rad(abc)>c。