恋上古埃及分数:有理数都可以写成不同的单位分数的和( 二 )


在1933 年,匈牙利数学家 George Szekeres 那时还只有 22 岁 。他常常和朋友们在匈牙利的首都布达佩斯讨论数学 。这群人里面还有同样生于匈牙利的数学怪才——Paul Erd?s 大神 。当时的Erd?s 年仅 20 岁 。
在一次数学聚会上,一位名叫 Esther Klein 的美女同学提出了这么一个命题:在平面上随便画五个点(其中任意三点不共线),那么一定有四个点,它们构成一个凸四边形 。Szekeres 和 Erd?s 等人想了好一会儿,没想到该怎么证明 。于是,美女同学得意地宣布了她的证明:这五个点的凸包(覆盖整个点集的最小凸多边形)只可能是五边形、四边形和三角形 。前两种情况都已经不用再讨论了,而对于第三种情况,把三角形内的两个点连成一条直线,则三角形的三个顶点中一定有两个顶点在这条直线的同一侧,这四个点便构成了一个凸四边形 。

恋上古埃及分数:有理数都可以写成不同的单位分数的和

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众人大呼精彩 。然而Erd?s 和 Szekeres 仍然对这个问题念念不忘,于是尝试对其进行推广 。最终,他们于 1935 年发表论文,成功地证明了一个更强的结论 。Erd?s 把这个命题叫做"幸福结局问题"(Happy Ending problem),因为这个命题让 George Szekeres 和美女同学 Esther Klein 走到了一起,两人在 1936 年结了婚 。最后的结局也真的很幸福 。结婚后的近 70 年里,从未分开过 。2005 年 8 月 28 日,George 和 Esther 相继离开人世,相差不到一个小时 。
也许因为思考Erd?s猜想的问题,会带来吉祥幸福吧 。华裔澳大利亚数学家陶哲轩也研究过这个问题 。

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Erd?s(左)与陶哲轩(右)
美国出生的英国数学家莫德尔(Model)证明了,当 n-1 不是 24 的倍数时,n≤10^14 猜想成立 。迄今为止,人们已验证当时猜想正确 。可是,我们仍不知是否对所有的 n 或几乎所有的 n 猜想成立 。
1956年,波兰数学家席宾斯基猜测,对于任何 n>1,方程

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恒有正整数解 。
上述两个猜想至今未获得证明或否定 。这个问题难倒了世界上第一流的数学家 。至此,我说这是一个著名的问题 。应该没有人有疑义了吧 。另外如果你是单身,或者渴望幸福美满的爱情 。思考这个问题,会给你带来好运哟!!!
2.初窥门径以小学初中数学为题材的问题,竟然这么难 。是不是有一种跃跃欲试的冲动呀 。对于(1.5)式,

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如果n为偶数,不妨假设:n=2m,则(1.5)式,可以写成如下

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由(1.1)可知:

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由(1.2)可知

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因此n为偶数时(1.5)成立 。
一下子就搞定了一半的自然数,是不是感觉很容易!!
如果n为4的倍数时,不妨假设:n=4m,则(1.5)式,可以写成如下

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由(1.3)可知 。

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其实只须考虑 n 为素数 p 的情形 。

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因为若(2.5)式成立则:

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也必成立,其中 m 为大于 1 的整数 。
相当只要解决非常少部分的整数了!
而对于4k-1型数易证(2.5)式成立 。因为:

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而每一个埃及分数均可以由(1.1)(1.2)的方式分解成两个埃极分数的和.
所以对于4k-1型素数,(2.5)成立 。
这样我们又解决了一半素数了 。
因为同样对于6k-1型素数易证(2.5)式成立,因为:

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所以对于6k-1型素数,(2.5)成立 。