埃拉托塞尼的著名筛法

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巴黎热恋0423
2016-06-04
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埃拉托塞尼还创造了一种筛法,称为“埃拉托塞尼筛法”:
筛法与公式的关系:
素数普遍公式:公元前250年同样是古希腊的数学家埃拉托塞尼提出一种筛法:
(一)“要得到不大于某个自然数N的所有素数,只要在2---N中将不大于√N的素数的倍数全部划去即可”。
(二)将上面的内容等价转换:“如果N是合数,则它有一个因子d满足1<d≤√N”。(《基础数论》13页,U杜德利著,上海科技出版社)..
(三)再将(二)的内容等价转换:“若自然数N不能被不大于(根号)√N的任何素数整除,则N是一个素数”。见(代数学辞典[上海教育出版社]1985年。屉部贞世朗编。259页)。
(四)这句话的汉字可以等价转换成为用英文字母表达的公式:
N=p1m1+a1=p2m2+a2=......=pkmk+ak。⑴
其中 p1,p2,.....,pk表示顺序素数2,3,5,,,,,。a≠0。即N不能是2m+0,3m+0,5m+0,...,pkm+0形。若N<P(k+1)的平方 [注:后面的1,2,3,....,k,(k+1)是脚标,由于打印不出来,凡字母后面的数字或者i与k都是脚标] ,则N是一个素数。
(五)可以把⑴等价转换成为用同余式组表示:
N≡a1(modp1), N≡a2(modp2),.....,N≡ak(modpk)。⑵
例如,29,29不能够被根号29以下的任何素数2,3,5整除,29=2x14+1=3x9+2=5x5+4。29≡1(mod2),29≡2(mod3), 29≡4(mod5)。29小于7的平方49,所以29是一个素数。
以后平方用“*”表示,即:㎡=m*。
由于⑵的模p1,p2,....,pk 两两互素,根据孙子定理(中国剩余定理)知,⑵在p1p2.....pk范围内有唯一解。
例如k=1时,N=2m+1,解得N=3,5,7。求得了(3,3*)区间的全部素数。
k=2时,N=2m+1=3m+1,解得N=7,13,19; N=2m+1=3m+2,解得N=5,11,17,23。求得了(5,5*)区间的全部素数。
k=3时,
---------------------| 5m+1-|- 5m+2-| 5m+3,| 5m+4.|
---------------------|---------|----------|--------|---------|
n=2m+1=3m+1= |--31----|--7,37-|-13,43|--19----|
n=2m+1=3m+2= |-11,41-|-17,47-|--23---|---29---|
------------------------------------------------------------
求得了(7,7*)区间的全部素数。
仿此下去,可以求得任意大的数以内的全部素数。

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