利用阶乘因子数公式证明素数无穷多
icon2 Brain Storm | icon4 2010-01-29 12:22| icon311 Comments | 本文内容遵从CC版权协议 转载请注明出自matrix67.com

    搞过 OI/ACM 的同学们想必对一道经典题目印象极深:求 n 的阶乘末尾有多少个 0 。注意到末尾的一个 0 是由一个因子 2 和一个因子 5 相乘产生的;但在 n 的阶乘里,因子 5 的个数通常远远少于因子 2 。因此这个问题就等价于问 n 的阶乘里有多少个因子 5 。在 n 的阶乘式中,每个 5 的倍数里都含有一个因子 5 ,每个 25 的倍数里都还含有另外一个因子 5 ,每个 125 的倍数里都还有第三个因子 5 ……因此, n 的阶乘里因子 5 的个数的计算公式就是 ⌊n/5⌋ + ⌊n/25⌋ + ⌊n/125⌋ + ... 。如果把 K 的阶乘里素因子 p 的个数记作 Φ(p, K) ,则 Φ(p, K) = Σ⌊K/(p^i)⌋ 。有意思的是,最近 The American Mathematical Monthly 上的一篇文章利用这个公式瞬间证明了素数无穷多的定理。

    如果素数是有限的,则 K 的阶乘就可以写成所有 p^Φ(p, K) 的乘积,其中的 p 取遍所有的素数。注意到 Φ(p, K) = Σ⌊K/(p^i)⌋ < Σ(K/(p^i)) = K/(p-1) < K ,因此对任意正整数 K 都有 K! < (Πp)^K ,其中 Πp 表示所有素数的乘积。但当 K 充分大的时候, K! 显然会超过一个常数的 K 次方,矛盾。因此素数不可能是有限的。

 
来源:http://www.cut-the-knot.org/wiki-math

11 条回复

  • 楼层: 沙发 | | xsf72006 说:

    M牛已经发表了很多篇证明素数无穷多的文章了。。
    这是个有趣的话题

  • 楼层: 板凳 | | Magic.Lin 说:

    沙发!o(╯□╰)o

  • 楼层: 地毯 | | Magic.Lin 说:

    刚才看到的是沙发。5555555555~

  • 楼层: 地板 | | Ted 说:

    楼上杯具了,占座:)

  • 楼层: 地下室 | | TLP 说:

    这个才在Graham, Knuth和Patashnik的Concrete Mathematics上看到过,怎么可能是新发现呢?

  • 楼层: 地基 | | userfriendly 说:

    同地下室一层。具体数学有

  • 楼层: 地壳 | | Richardyi 说:

    好多框...

  • 楼层: 地幔 | | Tweets that mention Matrix67: My Blog » Blog Archive » 利用阶乘因子数公式证明素数无穷多 -- Topsy.com 说:

    [...] This post was mentioned on Twitter by 臧兆伟 Peter Zang and 天朝互联网的那些事, E.T. E.T said: [GReader] 利用阶乘因子数公式证明素数无穷多 http://bit.ly/9Ty0aV [...]

  • 楼层: 地核 | | www.3158.cn 说:

    在某本书上看过这个例子哦

  • 楼层: 10楼 | | trek jerseys 说:

    恩 是挺无穷的!

  • 楼层: 11楼 | | Matrix67: My Blog » Blog Archive » 又一种证明素数无穷多的方法 说:

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