• Главная
  • Блог
  • Пользователи
  • Форум

Вход на сайт

  • Регистрация
  • Забыли пароль?
  • Литературное творчество
  • Музыкальное творчество
  • Научно-техническое творчество
  • Художественно-прикладное творчество

Исследовательская работа "Природа простых чисел"

Опубликовано Секушенко Алла Евгеньевна вкл 14.09.2015 - 21:24
Автор: 
ученицы 9 класса МОУ Сергеихинская СОШ Ефанова Кристина и Челышева Екатерина

Интерс к изучению простых чисел возник у людей в глубокой древности. И вызван он был не только практической необходимостью. Привлекала  их необычайная магическая сила.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл issledovatelskaya_rabota.docx88.53 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Сергеихинская средняя общеобразовательная школа

Камешковского района Владимирской области

    Природа простых чисел

        Исследовательская работа

Выполнена учащимися 9 класса Ефановой Кристиной Валерьевной, Челышевой Екатериной Сергеевной

Научный руководитель –

 учитель математики

Секушенко Алла Евгеньевна

д. Лубенцы, 2011

Содержание

  1. Введение.

  1. Основная часть. Природа простых чисел.

2.1.Определение простых чисел.

2.2. Поиск простых чисел.

2.3.Простые числа Мерсена.

2.4. Простые числа Ферма.

2.5. Заслуги Эйлера.

2.6. Открытие Пафнутия Львовича Чебышева.

2.7. Проблема Гольдбаха.

2.8. Числа-близнецы.

     2.9.Узоры простых чисел.

               2.10. Таблица «Менделеева» простых чисел.

  1. Заключение. Из класса — в мировое пространство.

  1. Библиографический список.

  1. Приложение.

        

        

        

  1. Введение.

«Ни одному другому разделу теории чисел не свойственно столько загадочности и изящества, как разделу, занимающемуся изучением простых чисел - непокорных упрямцев, упорно не желающих делиться ни на какие числа, кроме единицы и самих себя. Некоторые задачи, относящиеся к теории распределения простых чисел, формулируются настолько просто, что понять их может и ребёнок. Тем не менее, они настолько глубоки и далеки от своего решения, что многие математики считают их вообще не разрешимыми. Может быть, в теории чисел так же как и в квантовой механике, действует своё собственное соотношение неопределённости и в некоторых её разделах имеет смысл говорить лишь о вероятности того или иного результата?"

Мартин Гарднер  "Математические досуги"

Интерес к изучению простых чисел возник у людей в глубокой древности. И вызван он был не только практической необходимостью. Привлекала их необычайная магическая сила. Неожиданные и в то же время естественные свойства натуральных чисел, обнаруженные древними математиками,  удивляли их своей замечательной красотой и вдохновляли на новые исследования.

Должно быть, одним из первых свойств чисел, открытых человеком, было то, что некоторые из них могут быть разложены на два или более множителей, например, 6=2*3, 9=3*3, 30=2*15 = 3*10, в то время как другие, например 3,7,13, 37, не могут быть разложены подобным образом.

 Впервые мы познакомились с темой «Простые числа» на уроках математики  в 6 классе. Мы  узнали, что числа бывают простые и составные. Натуральное число называют простым, если оно имеет только два делителя: единицу и само это число.

Учитель объяснил нам принцип нахождения простых чисел. Представил нашему вниманию таблицу простых чисел до 997, которой мы затем пользовались в ходе выполнения упражнений и заданий. (Приложение 1)

Из дополнительного материала узнали, что метод нахождения простых чисел путем вычеркивания называется «Решетом Эратосфена». Шло время, шли поиски способов отлова простых чисел. Началось своеобразное соревнование на изыскание наибольшего простого числа с древнейших времён до Чебышева и даже до наших дней.

Но чем больше мы узнавали, тем больше возникало вопросов.

- Сколько всего простых чисел?

- Как часто встречаются простые числа в ряду натуральных чисел?    Есть ли какой-нибудь закон в их распределении или нет?

- Существует ли последнее (самое большое) простое число? Если такое число есть, то,  как его найти?

- Почему в таблице числа записаны разными цветами?

- За что Пафнутия Львовича  Чебышева  назвали победителем простых чисел?

Почитав рекомендуемую учителем дополнительную литературу по этому вопросу,  поняли, что не такие уж они и простые эти простые числа.

        Наверное, немногие математические понятия настолько доступны далёкому от математики человеку, как понятие простые числа. Любому встретившемуся на улице можно за короткое время объяснить, что такое простые числа. Поняв, человек без труда напишет: 2,3,5,7,11,13,17 и т.д.

        Возможно, ли распознать простые числа, как говориться, с первого взгляда?

Данная тема заинтересовала.  Целью  исследования было восстановить,  как осуществлялся поиск простых чисел, познакомится с теорией чисел Эйлера, простыми числами Мерсенна, Ферма,  узнать об открытии П. Л. Чебышева, проблеме Гольдбаха.

2. Основная часть. Природа простых чисел.

2.1. Определение простых чисел.

Простое – значит, имеющее лишь два различных натуральных делителя: себя и единицу Единица не считается простым числом. Число 1 имеет только один делитель: само это число. Поэтому его не относят ни к составным, ни к простым числам. Вообще единица занимает  особое положение в числовом ряду. Пифагорейцы учили, что единица - матерь всех чисел, дух, из которого происходит весь видимый мир, она есть разум, добро, гармония. В Казанском университете профессор Никольский с помощью единицы ухитрился доказать существование Бога. Он говорил: "Как не  может быть числа без единицы, так и вселенная без единого Владыки существовать не может".

        Единица и в самом деле - число уникальное по свойствам: она делится только сама на себя, но любое другое число на неё делится  без остатка, любая её степень равно тому,  же числу - единице!

        После деления на нее ни одно число не изменяется, а если и поделить любое число на само себя, получится опять же единица! Не удивительно ли это? Поразмыслив над этим, Эйлер заявил: "Нужно исключить единицу из последовательности простых чисел, она не является ни простым, ни составным".

        Это было уже существенно важное упорядочивание в тёмном и сложном вопросе о простых числах.

2.2. Поиск простых чисел.

 Для отыскания простых чисел греческий математик Эратосфен (около 200 г. до н. э.) придумал такой способ. Его схема состоит в следующем. Он записал все числа от одного до какого-то числа, а потом вычеркнул единицу, которая не является ни простым, ни составным числом, затем вычеркивал через одно все числа, идущие после 2 (числа, кратные двум, т.е. 4,6,8 и т.д.).

Первым оставшимся числом после 2 было 3. Далее вычеркивались через два все числа, идущие после трех (числа, кратные 3, т.е. 6, 9, 12, и т.д.) в конце концов,  оставались невычеркнутыми только простые числа.

2, 3, 5, 7, 11, 13,….

Так как греки делали записи на покрытых воском табличках или на натянутом папирусе, а числа не вычеркивались, а выкалывали иглой, то таблица в конце вычислений напоминало решето. Поэтому метод Эратосфена называют «Решетом Эратосфена: в этом решете «отсеиваются» простые числа от составных.

         Таким способом и в настоящее время составляют таблицы простых чисел, но уже с помощью вычислительных машин.

         Решето Эрастофена — это примитивное и в то же время гениальное изобретение, до которого не додумался и Евклид, - наводит на всеобщую мысль, что гениальное просто.

        Эрастофеново решето неплохо поработало на исследователей далеко не простых чисел.

Возможно, из всех занимательных задач в теории чисел самая занимательная - это поиск простых чисел. Подобно золотым самородкам, они скрываются в "породе" остальных чисел.

        2.3.Простые числа Мерсенна.

        В течении нескольких столетий шла погоня за простыми числами. Многие математики боролись за честь стать открывателями самого большого из известных простых чисел.

        Простые числа Мерсенна являются простыми числами специального вида

Mp = 2p – 1, где p — другое простое число.

        Эти числа вошли в математику давно, они появляются ещё в евклидовых размышлениях о современных числах. Своё название они получили в честь французского монаха Марена Мерсенна (1589-1648), который долго занимался проблемой простых чисел.

        Если вычислить числа по этой формуле, получим:

M2 = 22 – 1 = 3 – простое;

M3 = 23 – 1 = 7 – простое;

M5 = 25 – 1 = 31 – простое;

M7 = 27 – 1 = 127 – простое;

M11 = 211 – 1 = 2047 = 23 * 89.

        Общий способ нахождения больших простых чисел Мерсенна состоит в проверках всех чисел Mp  для различных простых чисел p.

        Эти числа очень быстро увеличиваются и столь же быстро увеличиваются затраты труда на их нахождение.

        В исследовании чисел Мерсенна можно выделить ранюю стадию, достигшую своей кульминации в 1750 г., когда Эйлер установил что число М31 является простым. К тому времени было найдено восемь простых чисел Мерсенна:

p = 2, p = 3, p = 5, p = 7, p = 13, p = 17, p = 19, p = 31.

        Эйлерово число  М31 оставалось самым большим из известных простых чисел более ста лет.

        В 1876 г. французский математик Лукас установил, что огромное число  M127 – с 39 цифрами. 12 простых чисел Мерсенна были вычислены просто с помощью карандаша и бумаги, а для вычисления следующих уже использовались механические настольные счётные машины.

        Появления вычислительных машин с электрическим приводом позволило продолжить поиски, доведя их до p = 257.

        Однако результаты были неутешительными, среди них не оказалось новых простых чисел Мерсенна.

        Затем задача была переложена на ЭВМ.

        Самое большое известное в настоящее время простое число имеет 3376 цифр. Это число было найдено на ЭВМ в Иллинойском университете (США). Математический факультет этого университета был так горд своим достижением, что изобразил это число на своём почтовом штемпеле, таким образом,  воспроизводя его на каждом отсылаемом письме для всеобщего обозрения.

        2.4. Простые числа Ферма.

        Существует еще один тип простых чисел с большой и интересной историей. Они были впервые введены французским юристом Пьером Ферма (1601-1665), который прославился своими выдающимися математическими работами.

        Первыми простыми числами Ферма были числа, которые удовлетворяли формуле Fn = 22 + 1.

F0 = 22 + 1 = 3;

F1 = 22 + 1 = 5;

F2 = 22 + 1 = 17;

F3 = 22 + 1 = 257;

F4 = 22 + 1 = 65 537.

        Однако, это предположение было сдано в архив неоправдавшихся математических гипотез, но после того, как Леонард Эйлер сделал ещё один шаг и показал, что следующее число Ферма F5 = 641 * 6 700 417 является составным.

        Возможно, что история чисел Ферма была бы закончена, если бы числа Ферма не появились в совсем другой задаче — на построение правильных треугольников при помощи циркуля и линейки.

        В дальнейшем ни одного простого числа Ферма не было найдено, и сейчас многие математики склонны считать, что их больше нет.

        2.5. Заслуги Эйлера.

        Теории чисел Эйлер отдал немало сил и многого добился. Он, как и многие его предшественники, искал магическую формулу, которая позволяла бы выделить простые числа из бесконечного множества чисел натурального ряда, т. е. из всех чисел, какие можно себе представить. Эйлер написал более ста сочинений по данной теме.

        ...Доказано, например, что число простых чисел не ограничено, т. е.:

1) нет самого большого простого числа;

2) нет последнего простого числа, после которого все остальные числа были бы составными. Первое доказательство этого положения принадлежит  учёным древней Греции (V-III вв. до н. э.), второе доказательство - Эйлеру (1708-1783).

2.6. Открытие Пафнутия Львовича Чебышева.

        Итак, число простых чисел бесконечно. Мы уже видели, что простые числа размещаются без какого-либо порядка. Проследим более подробно.

        2 и 3 — простые числа. Это единственная пара простых чисел, стоящих рядом.

        Затем идут 3 и 5, 5 и 7, 11 и 13, 17 и 19 и т. д. Это так называемые смежные простые числа или близнецы.  

        Чем дальше от начала числового ряда, тем простых чисел становится меньше. Можно найди как угодно большой конечный промежуток в числовом ряду, в котором не будет ни одного простого числа.

        Как же распределены простые числа в натуральном ряду, в котором не будет не одного простого числа? Есть ли какой-нибудь закон в их распределении или нет?

        Если есть, то какой?  Как найти его? Но ответ на эти вопросы не находился более 2000 лет.

        Первый и очень большой шаг в разрешении этих вопросов сделал великий русский учёный Пафнутий Львович Чебышев. В 1850 г. он доказал, что между любым натуральным числом (не равным 1) и числом, в два раза больше его (т. е. между n и 2n), находится хотя бы одно простое число.

        Проверим это на несложных примерах.

        Примем для n несколько произвольных значений n и найдём соответственно значение 2n.

n = 5,

n = 12,

n = 61,

n = 37,

2n = 10;

2n = 24;

2n = 122;

2n = 74.

        Мы видим, что для рассмотренных примеров теорема Чебышева верна.

        Чебышев доказал её для любого случая, для любого n. За эту теорему его назвали победителем простых чисел. Открытый Чебышевым закон распределения простых чисел был поистине фундаментальным законом о теории чисел после закона, открытого Евклидом, о бесконечности количества простых чисел.

        Едва ли не самый добрый, самый восторженный отклик на открытие Чебышева пришёл из Англии от известного математика Сильвестра: «...Дальнейших успехов теории простых чисел можно ожидать, тогда, когда родится некто,  настолько превосходящий Чебышева своей проницательностью и вдумчивостью, насколько Чебышев превосходит этими качествами обыкновенных людей».

        Более полвека спустя немецкий математик Э. Ландау, крупный специалист в теории чисел, добавил к этому высказыванию следующее: «Первый после Евклида Чебышев пошёл правильным путём при решении проблем простых чисел и достиг важных результатов».

        2.7. Проблема Гольдбаха.

        Выпишем все простые числа от 1 до 50:

2, 3, 5, 7, 9, 11, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47.

        А теперь попытаемся любое число от 4 до 50 представить в виде суммы двух или трёх простых чисел. Возьмём несколько чисел наугад:

50 = 47 +3,

46 = 43 +3,

32 = 29 +3,

22 = 19 +3,

18 = 13 +5.

        Как видим, поставленную задачу мы выполнили без труда. А всегда ли это возможно? Любое ли число можно представить в виде суммы нескольких  простых чисел? И если и можно, то скольких: двух? трёх? десяти?

        В 1742 г. член Петербургской академии наук Гольдбах в письме к Эйлеру высказал предположение, что любое целое положительное число, большее пяти, представляет собой сумму не более чем трёх простых чисел.

        Гольдбах испытал очень много простых чисел и ни разу не встретил такого числа, которое нельзя было бы разложить на сумму двух или трёх простых слагаемых. Но будет ли так всегда, он не доказал. Долго учёные занимались этой задачей, которая названа «проблемой Гольдбаха» и сформулирована следующим образом.

        Требуется доказать или опровергнуть предложение:

всякое число, большее единицы, является суммой не более трёх простых чисел.

        Почти 200 лет выдающиеся учёные пытались разрешить проблему Гольдбаха-Эйлера,  но безуспешно. Многие пришли к выводу о невозможности её решения.

        Но решение её, и почти полностью, было найдено в 1937 г. советским математиком И.М. Виноградовым.

2.8. Числа-близнецы.

Среди простых чисел встречаются так называемые "близнецы" или пары простых чисел, разница между которыми составляет двойку (например, 11 и 13). Именно эти пары чисел в таблице учебника выделены другим цветом. "Близнецы" появляются с некой периодичностью, причем, чем больше числа, тем реже они встречаются (11 и 13; 17 и 19; 29 и 31; 41 и 43; 59 и 61). То же происходит и с обычными простыми числами. В числах, близких к триллиону, лишь каждое 28 число является простым.

         Еще Евклидом было доказано, что простых чисел бесконечно много. Однако окончательного ответа на вопрос, конечно или бесконечно множество "близнецов", пока не существует

Ученые утверждали, что нашли ключ к доказательству одной из самых знаменитых математических гипотез. Согласно ей, существует бесконечно много пар простых чисел, разность между которыми равна двум - так называемых чисел-близнецов. Это утверждение является одним из следствий фундаментальной гипотезы Римана, имеющей непосредственное отношение к современной криптографии.

Все пары простых чисел-близнецов, кроме 3и 5 имеют вид 6n ± 1. Действительно.  Рассмотрим, например: 59 и 61. 59=6*10-1;   61=6*10+1.

Первые простые числа-близнецы:

  3 и 5,    5 и  7,    11 и 13,   17 и 19,   29 и 31,   41 и 43,   59 и 61,

  71 и  73,  101 и 103, 107 и 109, 137 и 139, 149 и 151, 179 и 181, 191 и 193,

197 и 199,  227 и 229,  239 и 241,  269 и 271,  281 и 283,  311 и  313,  347 и  349, 419 и  421,  431 и  433,  461 и  463,  521 и  523,  569 и  571,  599 и  601,

 617 и  619,  641 и 643,  659 и  661,  809 и  811,  821 и 823,  827 и  829, 857 и  859, 881 и  883.

2.9.Узоры простых чисел.

 Иногда своего рода формула возникает как результат наблюдения визуальных закономерностей. Одну из таких закономерностей случайно открыл Станислав Улам, американский математик, поляк по происхождению. Сидя как-то на скучной лекции, он, ни о чем не думая, начал рисовать решетку из горизонтальных и вертикальных линий. В одной из полученных таким образом клеток он поставил 1 и стал нумеровать остальные клетки по спирали, расходящейся от первой клетки:

5 4 3

6 1 2

7 8 9

Когда спираль совершила уже несколько оборотов, Улам начал обводить кружками простые числа, не преследуя никакой определенной цели. Однако вскоре заметил, как на его глазах возникает довольно любопытная закономерность. Откуда ни возьмись, стали появляться прямые линии. Улам, конечно, сразу понял, что такие линии говорят о закономерности, которую можно облечь в формулу для простых чисел. Компьютерная распечатка, дублирует то, что Улам сделал от руки. На компьютерном графике составные числа представлены маленькими белыми квадратиками, а простые - черными.

Выделяющиеся тёмные линии – это залежи простых чисел. Вблизи центра выстраивания простых чисел вдоль прямых ещё можно было ожидать, поскольку плотность простых чисел вначале велика и все они, кроме числа 2, нечётны. Если клетки шахматной доски перенумеровать по спирали, то все нечётные числа попадут на клетки одного и того же цвета. Взяв 17 пешек (соответствующих 17 простым числам, не превосходящим числа 64) и расставив их наугад на клетки одного цвета, вы обнаружите, что пешки выстроились вдоль диагональных прямых. Однако не было оснований ожидать, что и в области больших чисел, где плотность простых чисел значительно меньше, те так же будут выстраиваться вдоль прямых. Улама заинтересовало, как же будет выглядеть его спираль, если её продолжить до нескольких тысяч простых чисел. Разработав программу, Улам получил рисунок для чисел от 1 до 65 000 (иногда его называют «скатертью Улама»), из которого видно, что даже у края картины простые числа продолжают послушно укладываться на прямые.

102

65

64

63

62

61

60

59

58

57

90

103

66

37

36

35

34

33

32

31

56

89

104

67

38

17

16

15

14

13

30

55

88

105

68

39

18

5

4

3

12

29

54

87

106

69

40

19

6

1

2

11

28

53

86

107

70

41

20

7

8

9

10

27

52

85

108

71

42

21

22

23

24

25

26

51

84

109

72

43

44

45

46

47

48

49

50

83

110

73

74

75

76

77

79

79

80

84

82

 Начав на спирали из всех натуральных чисел (рис. 1) отмечать простые числа, Улам с удивлением обнаружил, что простые числа выстраиваются по диагоналям, образуя довольно длинные цепочки.

197

196

195

194

193

192

191

190

189

188

187

186

185

184

183

198

145

144

143

142

141

140

139

138

137

136

135

134

133

182

199

146

101

100

99

98

97

96

95

94

93

92

91

132

181

200

147

102

65

64

63

62

61

60

59

58

57

90

131

180

201

148

103

66

37

36

35

34

33

32

31

56

89

130

179

202

149

104

67

38

17

16

15

14

13

30

55

88

129

178

203

150

105

68

39

18

5

4

3

12

29

54

87

128

177

204

151

106

69

40

19

6

1

2

11

28

53

86

127

176

205

152

107

70

41

20

7

8

9

10

27

52

85

126

175

206

153

108

71

42

21

22

23

24

25

26

51

84

125

174

207

154

109

72

43

44

45

46

47

48

49

50

83

124

173

208

155

110

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

123

172

209

156

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

171

210

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

              Рисунок 1. Спираль из натуральных чисел.

Ещё более удивительным оказалось то, что закономерность эта наблюдалась и тогда, когда спираль была продолжена (с помощью компьютера) до больших чисел — на рис. 2 светлыми точками отмечены простые числа на спирали из первых 10 000 чисел. Узор, изображённый на рис. 2, получил название «скатерть Улама». 

Primes1

                                        Рисунок 2. Скатерть Улама.

Чтобы отмеченная закономерность проявилась, не обязательно начинать спираль с единицы. Например, простые числа выстраиваются по диагоналям у спирали, начинающейся с числа 41 и заканчивающейся числом 41

57

56

55

54

53

33

32

31

30

29

58

45

44

43

52

34

21

20

19

28

59

46

41

42

51

35

22

17

18

27

60

47

48

49

50

36

23

24

25

26

61

62

63

64

60

37

38

39

40

41

Феномен со стремлением простых чисел располагаться в цепочки вдоль диагоналей был обнаружен сравнительно недавно и ещё не получил какого-либо математического объяснения.

        2.10. Таблица «Менделеева» простых чисел.

 Побережный Александр Иванович,  «занимаясь проблемой простых чисел, обнаружил, что все простые числа укладываются в табличные формы, своеобразные таблицы Менделеева простых чисел». Как следствие, появляется возможность предсказывать местоположение простых чисел.  Работа таблиц была проверена до  числа, состоящего из 20000 десятичных знаков. Использовалась  для вычислений математическая программа Mathematica. Все  из проверенных простых чисел попадали в таблицы.

В данной работе предпринимается попытка систематизации, некоторого упорядочения множества простых чисел. В основе рассуждений лежит ряд последовательных простых чисел:   1,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,… и так до бесконечности.

 

1

7

13

19

25

2

8

14

20

26

3

9

15

21

27

4

10

16

22

28

5

11

17

23

29

6

12

18

24

30

 

Обратите внимание, что простые числа в представленной таблице  выстроились в один ряд. Правда есть нюанс: среди простых появляются некоторые составные, в нашем случае число 25.

 

7

13

19

25

11

17

23

29

 

Аналогично строятся более сложные таблицы простых чисел, которые дают возможность прогнозировать и строить новые простые числа, используя только арифметические действия.

         Не правда, ли таблица чем-то похожа на таблицу Менделеева. (Приложения 9 и 10)

  1. Заключение. Из класса — в мировое пространство.

        Рассказ о простых числах закончим  увлекательным воображаемым путешествием из класса в мировое пространство. Это воображаемое путешествие придумал известный советский педагог-математик профессор Иван Козьмич Андронов (род. в 1894 г.)

        «...а) мысленно возьмём прямолинейный провод, выходящий из классной комнаты в мировое пространство, пробивающий земную атмосферу, уходящую туда, где Луна совершает вращение, и далее — за огненный шар Солнца, и далее — в мировую бесконечность;

        б) мысленно подвесим на провод через каждый метр электрические лампочки, нумеруя их, начиная с ближайшей: 1, 2, 3, 4, …, 100, …, 1000, …, 1 000 000...;

        в) мысленно включим ток с таким расчётом, чтобы загорелись все лампочки с простыми номерами и только с простыми номерами;

        г) мысленно полетим вблизи провода.

        Перед нами развернётся следующая картина.

        1. Лампочка с номером 1 не горит. Почему? Потому что единица не есть простое число.

        2. Две следующие лампочки с номерами 2 и 3 горят, так как 2 и 3 — оба простые числа. Могут ли в дальнейшем встретится две смежные горящие лампочки? Нет, не могут. Почему?  Всякое простое число, кроме двух, есть число нечётное, а смежные с простым по ту и другую сторону будут числа чётные, а всякое чётное, отличное от двух, является составным числом, так как делится на два.

        3. Дальше наблюдаем пару лампочек, горящих через одну лампочку с номерами 3 и 5, 5 и 7 и т. д. Понятно, почему они горят: они близнецы. Заметим, что в дальнейшем они встречаются реже; все пары близнецов, как и пары простых чисел, имеют вид 6n ± 1; например 6 * 3 ± 1 равно 19 и 17 или

6 * 5 ± 1 равно 31 и 29, …; но 6 * 20 ± 1 равно 121 и 119 - эта пара не близнец, так как есть пара составных чисел.

        Долетаем до пары близнецов 10 016 957 и 10 016 959. Будут ли и дальше пары близнецов? Современная наука пока ответов не даёт: неизвестно, существует ли конечное или бесконечное множество пар близнецов.

        4. Но вот начинает действовать закон большого промежутка, заполненного только составными номерами: летим в темноте, смотрим назад — темнота, и впереди невидно света. Вспоминаем свойство открытое Евклидом, и смело движемся вперёд, так как впереди должны быть светящиеся лампочки, и впереди их должно быть бесконечное множество.

        5. Залетев в такое место натурального ряда, где уже несколько лет нашего движения проходит в темноте, вспоминаем свойство, доказанное Пафнутием Львовичем Чебышевым, и успокаиваемся, уверенные, что во всяком случае, надо лететь не больше того, что пролетели, чтобы увидеть хотя бы одну светящуюся лампочку».

Природа простых чисел. Очень интересная и увлекательная тема. Исследовав данную тему, и раскрыв ее, мы можем сделать вывод, что изучая простые числа, были очарованы и одновременно ощущали собственное бессилие. Определение простых чисел, поиск простых чисел так просто только на первый взгляд. В натуральном ряду простые числа разбросаны очень непредсказуемым образом. С давних времен математики изобретали формулу для простых чисел, но до сих пор  не приблизились к решению данной проблемы. Задача даже ставится в более мягкой форме, допускается появление составных чисел в формуле, но чтобы вычислялись все простые числа. Пока неизвестно решение проблемы и в такой облегченной постановке.

В своей работе мы написали самое главное. Думаем,  много осталось от нас сокрытым, но в этом вся прелесть – узнавать для себя что-то новое, многим неизвестное. Любая история, наука хранит немало тайн, которые хотелось бы узнать.  Феномен со стремлением простых чисел располагаться в цепочки вдоль диагоналей был обнаружен сравнительно недавно и ещё не получил какого-либо математического объяснения. Любопытно проследить за развитием событий, связанных с изучением этого феномена.

4.Библиографический список.

  1. Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С., Шварцбурд С. И. Математика, 6 класс.  М.: Мнемозина,2009г.
  2. Гальперин Г.А. Просто о простых числах.  «Квант», №4, 1987г.
  3. Гарднер Мартин.  Математические досуги, М.: Мир, 1972г.
  4. Еженедельная учебно-методическая газета «Математика». №13, 2002г., №9, 2006г.
  5. Занимательно о физике и математике. Сост.С.С. Кротов, А.П. Савин. – М.: Наука. Гл. ред.физ.-мат. лит., 1988г.(Библиотечка «Квант»)
  6. Кордемский  Б.А. Математическая смекалка. М.: Наука. Гл. ред.физ.-мат. лит., 1988г.
  7. Пичурин Л.Ф. За страницами учебника алгебры. М.: Просвещение, 1990г.

Приложение 1. 

Таблица простых чисел до 997.

2

79

191

311

439

577

709

857

3

83

193

313

443

587

719

859

5

89

197

317

449

593

727

863

7

97

199

331

457

599

733

877

11

101

211

337

461

601

739

881

13

103

223

347

463

607

743

883

17

107

227

349

467

613

751

887

19

109

229

353

479

617

757

907

23

113

233

359

487

619

761

911

29

127

239

367

491

631

769

919

31

131

241

373

499

641

773

929

37

137

251

379

503

643

787

937

41

139

257

383

509

647

797

941

43

149

263

389

521

653

809

947

47

151

269

397

523

659

811

953

53

157

271

401

541

661

821

963

59

163

277

409

547

673

823

971

61

167

281

419

557

677

827

977

67

173

283

421

563

683

829

983

71

179

293

431

569

691

839

991

73

181

307

433

571

701

853

997

Приложение 9.

3

5

Побережный Александр Иванович,  31 октября 2002г.

7

13

19

25

11

17

23

29

1

31

61

91

121

151

181

7

37

67

97

127

157

187

11

41

71

101

131

161

191

13

43

73

103

133

163

193

17

47

77

107

137

167

197

19

49

79

109

139

169

199

23

53

83

113

143

173

203

29

59

89

119

149

179

209

1

211

421

631

841

1051

1261

1471

1681

1891

2101

11

221

431

641

851

1061

1271

1481

1691

1901

2111

13

223

433

643

853

1063

1273

1483

1693

1903

2113

17

227

437

647

857

1067

1277

1487

1697

1907

2117

19

229

439

649

859

1069

1279

1489

1699

1909

2119

23

233

443

653

863

1073

1283

1493

1703

1913

2123

29

239

449

659

869

1079

1289

1499

1709

1919

2129

31

241

451

661

871

1081

1291

1501

1711

1921

2131

37

247

457

667

877

1087

1297

1507

1717

1927

2137

41

251

461

671

881

1091

1301

1511

1721

1931

2141

43

253

463

673

883

1093

1303

1513

1723

1933

2143

47

257

467

677

887

1097

1307

1517

1727

1937

2147

53

263

473

683

893

1103

1313

1523

1733

1943

2153

59

269

479

689

899

1109

1319

1529

1739

1949

2159

61

271

481

691

901

1111

1321

1531

1741

1951

2161

67

277

487

697

907

1117

1327

1537

1747

1957

2167

71

281

491

701

911

1121

1331

1541

1751

1961

2171

73

283

493

703

913

1123

1333

1543

1753

1963

2173

79

289

499

709

919

1129

1339

1549

1759

1969

2179

83

293

503

713

923

1133

1343

1553

1763

1973

2183

89

299

509

719

929

1139

1349

1559

1769

1979

2189

97

307

517

727

937

1147

1357

1567

1777

1987

2197

101

311

521

731

941

1151

1361

1571

1781

1991

2201

103

313

523

733

943

1153

1363

1573

1783

1993

2203

107

317

527

737

947

1157

1367

1577

1787

1997

2207

109

319

529

739

949

1159

1369

1579

1789

1999

2209

113

323

533

743

953

1163

1373

1583

1793

2003

2213

121

331

541

751

961

1171

1381

1591

1801

2011

2221

127

337

547

757

967

1177

1387

1597

1807

2017

2227

131

341

551

761

971

1181

1391

1601

1811

2021

2231

137

347

557

767

977

1187

1397

1607

1817

2027

2237

139

349

559

769

979

1189

1399

1609

1819

2029

2239

143

353

563

773

983

1193

1403

1613

1823

2033

2243

149

359

569

779

989

1199

1409

1619

1829

2039

2249

151

361

571

781

991

1201

1411

1621

1831

2041

2251

157

367

577

787

997

1207

1417

1627

1837

2047

2257

163

373

583

793

1003

1213

1423

1633

1843

2053

2263

167

377

587

797

1007

1217

1427

1637

1847

2057

2267

169

379

589

799

1009

1219

1429

1639

1849

2059

2269

173

383

593

803

1013

1223

1433

1643

1853

2063

2273

179

389

599

809

1019

1229

1439

1649

1859

2069

2279

181

391

601

811

1021

1231

1441

1651

1861

2071

2281

187

397

607

817

1027

1237

1447

1657

1867

2077

2287

191

401

611

821

1031

1241

1451

1661

1871

2081

2291

193

403

613

823

1033

1243

1453

1663

1873

2083

2293

197

407

617

827

1037

1247

1457

1667

1877

2087

2297

199

409

619

829

1039

1249

1459

1669

1879

2089

2299

209

419

629

839

1049

1259

1469

1679

1889

2099

2309

Приложение 10.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА.

периоды

ряды

группы элементов

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

I

1

1  

  H
  1,00795

водород

химические элементы

2  

  He
  4,002602
гелий

II

2

3  

  Li
  6,9412

литий

4  

  Be
  9,01218

бериллий

5  

  B
  10,812

бор

6  

  С
  12,0108

углерод

7  

  N
  14,0067

азот

8  

  O
  15,9994

кислород

9  

  F
  18,99840

фтор

10  

  Ne
  20,179
неон

III

3

11  

  Na
  22,98977

натрий

12  

  Mg
  24,305

магний

13  

  Al
  26,98154

алюминий

14  

  Si
  28,086

кремний

15  

  P
  30,97376

фосфор

16  

  S
  32,06

сера

17  

  Cl
  35,453

хлор

18  

  Ar
  39,948
аргон

IV

4

19  

  K
  39,0983

калий

20  

  Ca
  40,08

кальций

21  

  Sc
  44,9559

скандий

22  

  Ti
  47,90

титан

23  

  V
  50,9415

ванадий

24  

  Cr
  51,996

хром

25  

  Mn
  54,9380

марганец

26  

  Fe
  55,847

железо

27  

  Co
  58,9332

кобальт

28  

  Ni
  58,70

никель

29  

  Cu
  63,546

медь

30  

  Zn
  65,38

цинк

31  

  Ga
  69,72

галлий

32  

  Ge
  72,59

германий

33  

  As
  74,9216

мышьяк

34  

  Se
  78,96

селен

35  

  Br
  79,904

бром

36  

  Kr
  83,80
криптон

V

5

37  

  Rb
  85,4678

рубидий

38  

  Sr
  87,62

стронций

39  

  Y
  88,9059

иттрий

40  

  Zr
  91,22

цирконий

41  

  Nb
  92,9064

ниобий

42  

  Mo
  95,94

молибден

43  

  Tc
  98,9062

технеций

44  

  Ru
  101,07

рутений

45  

  Rh
  102,9055

родий

46  

  Pd
  106,4

палладий

47  

  Ag
  107,868

серебро

48  

  Cd
  112,41

кадмий

49  

  In
  114,82

индий

50  

  Sn
  118,69

олово

51  

  Sb
  121,75

сурьма

52  

  Te
  127,60

теллур

53  

  I
  126,9045

иод

54  

  Xe
  131,30
ксенон

VI

6

55  

  Cs
  132,9054

цезий

56  

  Ba
  137,33

барий

57  

  La
  138,9

лантан ×

72  

  Hf
  178,49

гафний

73  

  Ta
  180,9479

тантал

74  

  W
  183,85

вольфрам

75  

  Re
  186,207

рений

76  

  Os
  190,2

осмий

77  

  Ir
  192,22

иридий

78  

  Pt
  195,09

платина

79  

  Au
  196,9665

золото

80  

  Hg
  200,59

ртуть

81  

  Tl
  204,37

таллий

82  

  Pb
  207,2

свинец

83  

  Bi
  208,9

висмут

84  

  Po
  209

полоний

85  

  At
  210

астат

86  

  Rn
  222
радон

VII

7

87  

  Fr
  223

франций

88  

  Ra
  226,0

радий

89  

  Ac
  227

актиний ××

104  

  Rf
  261

резерфордий

105  

  Db
  262

дубний

106  

  Sg
  266

сиборгий

107  

  Bh
  269

борий

108  

  Hs
  269

хассий

109  

  Mt
  268

мейтнерий

110  

  Ds
  271

дармштадтий

111  

  Rg
  272

рентгений

112  

  
  285

113  

  
  

114  

  
  289

115  

  
  

116  

  
  

117  

  
  

118  

  
  

57 

  La
  138,9

лантан

58 

  Ce
  140,1

церий

59 

  Pr
  140,9

празеодим

60 

  Nd
  144,2

неодим

61 

  Pm
  145

прометий

62 

  Sm
  150,4

самарий

63 

  Eu
  151,9

европий

64 

  Gd
  157,3

гадолиний

65 

  Tb
  158,9

тербий

66 

  Dy
  162,5

диспрозий

67 

  Ho
  164,9

гольмий

68 

  Er
  167,3

эрбий

69 

  Tm
  168,9

тулий

70 

  Yb
  173,0

иттербий

71 

  Lu
  174,9

лютеций

89 

  Ac
  227

актиний

90 

  Th
  232,0

торий

91 

  Pa
  231,0

протактиний

92 

  U
  238,0

уран

93 

  Np
  237

нептуний

94 

  Pu
  244

плутоний

95 

  Am
  243

америций

96 

  Cm
  247

кюрий

97 

  Bk
  247

берклий

98 

  Cf
  251

калифорний

99 

  Es
  252

эйнштейний

100 

  Fm
  257

фермий

101 

  Md
  258

менделевий

102 

  No
  259

нобелий

103 

  Lr
  262

лоуренсий


Поделиться:

Самодельный телефон

Пейзаж

Именинный пирог

Нас с братом в деревню отправили к деду...

Дерево в снегу