质数的定义是什么？
供稿：hz-xin.com 日期：2024-05-01
质数（prime number）又称素数，有无限个。质数定义为在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的数称为质数。
中文名
质数
外文名
prime number
别名
素数
例子
2、3、5、7、11、13、17、19
讨论范围
自然数集
个数
听语音
素数两性定理
6（x）+-1=（pP）6乘以完全不等数加减1是一对孪生素数。
其中，6（X-1=（P 6乘以阴性不等数减去1等于阴性素数；
6X）+1=P）6乘以阳性不等数加上1等于阳性素数。
（X=/=6NM+-（M-N）阴性不等数不等于阴性上下两式；
X）=/=6NM+-（N+M）阳性不等数不等于阳性上下两式。
（x)=/=6NM+-(M+-N) 完全不等数不等于阴阳上下四式产生的数。
（N，M两个自然数，N=《M）
素数分布规律
以36N（N+1）为单位，随着N的增大，素数的个数以波浪形式渐渐增多。
孪生质数也有相同的分布规律。
以下15个区间内质数和孪生质数的统计数。
S1区间1——72，有素数18个，孪生素数7对。（2和3不计算在内，最后的数是孪中的也算在前面区间。）
S2区间73——216，有素数27个，孪生素数7对。
S3区间217——432，有素数36个，孪生素数8对。
S4区间433——720，有素数45个，孪生素数7对。
S5区间721——1080，有素数52个，孪生素数8对。
S6区间1081——1512，素数60个，孪生素数9对。
S7区间1513——2016，素数65个，孪生素数11对。
S8区间2017——2592，素数72个，孪生素数12对。
S9区间2593——3240，素数80个，孪生素数10对。
S10区间3241——3960，素数91个，孪生素数18对。
S11区间3961——4752素数92个，孪生素数17对。
S12区间4752——5616素数98个，孪生素数13对。
S13区间5617——6552素数108个，孪生素数14对。
S14区间6553——7560素数113个，孪生素数19对。
S15区间7561——8640素数116个，孪生素数14对。（以上没有校正，可能有误差。）
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决
质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法：反证法。具体证明如下：假设质数只有有限的n个，从小到大依次排列为p1，p2，……，pn，设N=p1×p2×……×pn，那么，pn加一是素数或者不是素数。
如果pn加一为素数，则pn加一要大于p1，p2，……，pn，所以它不在那些假设的素数集合中。
如果pn加一为合数，因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积；而N和N+1的最大公约数是1，所以pn加一不可能被p1，p2，……，pn整除，所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。
因此无论该数是素数还是合数，都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说，素数有无穷多个。
其他数学家给出了一些不同的证明。欧拉利用黎曼函数证明了全部素数的倒数之和是发散的，恩斯特·库默的证明更为简洁，哈里·弗斯滕伯格则用拓扑学加以证明。
对于一定范围内的素数数目的计算
尽管整个素数是无穷的，仍然有人会问“100，000以下有多少个素数？”，“一个随机的100位数多大可能是素数？”。素数定理可以回答此问题。
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决。
在一个大于1的数a和它的2倍之间（即区间(a, 2a]中）必存在至少一个素数。
存在任意长度的素数等差数列。（格林和陶哲轩，2004年[1]）
一个偶数可以写成两个合数之和，其中每一个合数都最多只有9个质因数。（挪威数学家布朗，1920年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个合成数，其中合数的因子个数有上界。（瑞尼，1948年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个最多由5个因子所组成的合成数。后来，有人简称这结果为 (1 + 5)(中国潘承洞，1968年)
一个充分大偶数必定可以写成一个素数加上一个最多由2个质因子所组成的合成数。简称为 (1 + 2)(中国陈景润)[2]
猜想
听语音
哥德巴赫猜想：是否每个大于2的偶数都可写成两个素数之和？
孪生素数猜想：孪生素数就是差为2的素数对，例如11和13。是否存在无穷多的孪生素数？
斐波那契数列内是否存在无穷多的素数？
是否有无穷多个的梅森素数？
在n2与（n+1）2之间是否每隔n就有一个素数？
是否存在无穷个形式如X2+1素数？
黎曼猜想
孪生素数是无限多的证明
关键词:完全不等数,SN区间,LN区间.
一。素数两性定理
大于3的素数只分布在6n-1和6n+1两数列中。（n非0自然数，下同）
6n-1数列中的合数叫阴性合数，其中的素数叫阴性素数；6n+1数列中的合数叫阳性合数，其中的素数叫阳性素数。
阴性合数定理
6[6NM+（M-N）]-1=（6N+1）（6M-1）（N M两个非0自然数，N=〈 M，下同）
6[6NM-（M-N）]-1=（6N-1）（6M+1）
在6n-1数列中只有这两种合数，余下就是阴性素数了，所以就有阴性素数定理
6NM+-（M-N）=/=x（阴性不等数）
6x-1=q（阴性素数）
阳性合数定理
6[6NM+（N+M）]+1=（6N+1）（6M+1）
6[6NM-（N+M）]+1=（6N-1）（6M-1）
在6n+1数列中只有这两种合数，余下就是阳性素数了，所以就有阳性素数定理
6NM+-（N+M）=/=X（阳性不等数）
6X+1=P（阳性素数）
二。与孪生素数相对应的完全不等数
完全不等数(X),它既不等于阴性上下两式；也不等于阳性上下两式。
(X)=/=6NM+-(M+-N)
则有6(X)+1=P 6(X)-1=q （p减1能被6整除的素数，q加1能被6整除的素数，下同）
一个完全不等数所产生的阴性素数q和阳性素数P就是一对孪生素数.
并且完全不等数与孪生素数是一一对应的.
三。阴阳四种等数在自然数列中的分布概况
6NM+（M-N）=阴性上等数6NM-（M-N）=阴性下等数
6NM+（N+M）=阳性上等数6NM-（N+M）=阳性下等数
为了搞清它们在自然数中分布情况，把四式中的N叫级别因子数，M叫无限因子数。
四种等数的每一个级别的最小等数都在6NN+-（N+N）范围。
每一级别的上等数相邻两等数距离是6n+1，在自然数列中比例是1/（6n+1），两种上等数每个级别的比例合计是2/（6n+1），（但实际是略少于这个比例因每一级别的底部都没有这个级别的上等数；下等数也一样的情况。）
每一级别的下等数相邻等数的距离是6n-1，在自然数列中的比例是1/（6n-1），阴阳两种下等数的每个级别的合计比例是2/（6n-1）。
每个级别的四种等数在自然数列中的比例是24N/[(6N+1)(6N-1)].
四。四种等数大小数列的互相渗透
自然数列中有阴性上等数数列，阴性的下等数数列，阳性上等数数列和阳性下等数数列。它们的级别有无限多，每一个级别的数列的等数都是无限多的。同一种等数级别不同的数列都是互相渗透而产生重叠，并以两级别的等数距离的乘积而严格地重叠的。在计算一种若干的级别的等数时用连乘式正好可以表示它的渗透重叠关系。四种等数数列之间都有互相渗透而重叠，只有同一级别阴阳上上数列.下下数列没有渗透.四种数列之间的渗透重叠不用计算也足够可以证明了。
五。与素数分布基本同步的SN区间
把自然数划分成12，24，36……以12为递增的一个个区间，这样的区间叫SN区间。SN区间与四种等数数列是同步的，即:
12（1+2+3+……+N）=6NN+6N
在这样的区间内包括N级别及以下的所有四种等数数列的等数，并没有比N级别大的数列等数，与四种等数的级别是完全同步的，所以与素数的分布也是同步的。
六。每个大于S8区间内都有8个以上的完全不等数
在每一个SN区间只有存在1至N级别的四种数列等数，每一级别等数的比例是可以确定，由于上下级别的渗透。就可以拿以下式来计算S8区间的完全不等数的至少个数。
12*8*11/35*95/143*251/323*479/575*779/899*1151/1295*1593/1763*2111/2303=8.2768
其他每一个SN区间可用这种方法计算.
随着区间的增大完全不等数计算的数量也会越来越多.以后都会超过8个.
七。误差分析
用最严格下取整的误差分析方法，将SN区间捆绑成1,2,4,8,16......2^(N-1)的LN区间.在每一个大于S8的SN区间计算都大于8个完全不等数,在每一个LN区间都有2^N-1级别等数数列, 每级级别有4种等数数列,每一级别一种等数筛一次误差极限是1 .每一个LN区间误差极限是4*(2^N-1).
8*2^(N-1)-4*(2^N-1)=4
最严格下取整后大于L4的区间仍然还有4个完全不等数。
八。总结
根据以上的论证，在大于S8区间每一个SN区间都有8个以上的完全不等数.
严格的下取整后，大于L4的每一个LN区间都还有多于4个的完全不等数以上的量。
LN区间是无限多的，完全不等数与孪生素数对是一一对应的，所以孪生素数也是无限多的。
这个证明期待着权威的表态。
性质
听语音
质数具有许多独特的性质：
（1）质数p的约数只有两个：1和p。
（2）初等数学基本定理：任一大于1的自然数，要么本身是质数，要么可以分解为几个质数之积，且这种分解是唯一的。
（3）质数的个数是无限的。
（4）质数的个数公式 是不减函数。
（5）若n为正整数，在 到 之间至少有一个质数。
（6）若n为大于或等于2的正整数，在n到 之间至少有一个质数。
（7）若质数p为不超过n( )的最大质数，则 。
（8）所有大于10的质数中，个位数只有1,3,7,9。
编程
听语音
基本判断思路：
在一般领域，对正整数n，如果用2到 之间的所有整数去除，均无法整除，则n为质数。
质数大于等于2 不能被它本身和1以外的数整除
Python 代码：
from math import sqrt
def is_prime(n):
if n == 1:
return False
for i in range(2, int(sqrt(n))+1):
if n % i == 0:
return False
return True
Java代码：
1.
public static boolean testIsPrime2(int n){
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
for(int i=2;i<n;i++){
if(n%i == 0)
return false;
}
return true;
}
/*优化后*/
public static boolean testIsPrime3(int n){
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
for(int i=2;i<=Math.sqrt(n);i++){
if(n%i == 0)
return false;
}
return true;
}
2.
public class Prime {
public static void main(String[] args) {
int a = 17; //判断17是不是质数
int c = 0;
for (int b = 2; b < a; b++) {
if (a % b != 0) {
c++;
}
}
if (c == a - 2) {
System.out.println(a + "是质数");
} else {
System.out.println(a + "不是质数");
}
}
}
Php代码：
function isPrime($n) {//TurkHackTeam AVP production
if ($n <= 3) {
return $n > 1;
} else if ($n % 2 === 0 || $n % 3 === 0) {
return false;
} else {
for ($i = 5; $i * $i <= $n; $i += 6) {
if ($n % $i === 0 || $n % ($i + 2) === 0) {
return false;
}
}
return true;
}
}
C#代码：
using System;
namespace 计算质数
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 2,j=1; i < 2100000000&&j<=1000; i++)//输出21亿内的所有质数，j控制只输出1000个。
{
if (st(i))
{
Console.WriteLine("{0,-10}{1}",j,i);
j++;
}
}
}
static bool st(int n)//判断一个数n是否为质数
{
int m = (int)Math.Sqrt(n);
for(int i=2;i<=m;i++)
{
if(n%i==0 && i!=n)
return false;
}
return true;
}
}
}
C/C++代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
const long long size=100000;//修改size的数值以改变最终输出的大小
long long zhishu[size/2];
void work(){//主要程序
zhishu[1]=2;
long long k=2;
for(long long i=3;i<=size;i++){//枚举每个数
bool ok=1;
for(long long j=1;j<k;j++){//枚举已经得到的质数
if(i%zhishu[j]==0){
ok=!ok;
break;
}
}
if(ok){
zhishu[k]=i;
cout<<"count"<<k<<' '<<i<<endl;
k++;
}
}
}
int main(){
freopen("zhishu.out","w",stdout);
cout<<"count1 2"<<endl;
work();
return 0;
}
质数（prime number）又称素数，有无限个。质数定义为在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的数称为质数。
中文名
质数
外文名
prime number
别名
素数
例子
2、3、5、7、11、13、17、19
讨论范围
自然数集
个数
听语音
素数两性定理
6（x）+-1=（pP）6乘以完全不等数加减1是一对孪生素数。
其中，6（X-1=（P 6乘以阴性不等数减去1等于阴性素数；
6X）+1=P）6乘以阳性不等数加上1等于阳性素数。
（X=/=6NM+-（M-N）阴性不等数不等于阴性上下两式；
X）=/=6NM+-（N+M）阳性不等数不等于阳性上下两式。
（x)=/=6NM+-(M+-N) 完全不等数不等于阴阳上下四式产生的数。
（N，M两个自然数，N=《M）
素数分布规律
以36N（N+1）为单位，随着N的增大，素数的个数以波浪形式渐渐增多。
孪生质数也有相同的分布规律。
以下15个区间内质数和孪生质数的统计数。
S1区间1——72，有素数18个，孪生素数7对。（2和3不计算在内，最后的数是孪中的也算在前面区间。）
S2区间73——216，有素数27个，孪生素数7对。
S3区间217——432，有素数36个，孪生素数8对。
S4区间433——720，有素数45个，孪生素数7对。
S5区间721——1080，有素数52个，孪生素数8对。
S6区间1081——1512，素数60个，孪生素数9对。
S7区间1513——2016，素数65个，孪生素数11对。
S8区间2017——2592，素数72个，孪生素数12对。
S9区间2593——3240，素数80个，孪生素数10对。
S10区间3241——3960，素数91个，孪生素数18对。
S11区间3961——4752素数92个，孪生素数17对。
S12区间4752——5616素数98个，孪生素数13对。
S13区间5617——6552素数108个，孪生素数14对。
S14区间6553——7560素数113个，孪生素数19对。
S15区间7561——8640素数116个，孪生素数14对。（以上没有校正，可能有误差。）
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决
质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法：反证法。具体证明如下：假设质数只有有限的n个，从小到大依次排列为p1，p2，……，pn，设N=p1×p2×……×pn，那么，pn加一是素数或者不是素数。
如果pn加一为素数，则pn加一要大于p1，p2，……，pn，所以它不在那些假设的素数集合中。
如果pn加一为合数，因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积；而N和N+1的最大公约数是1，所以pn加一不可能被p1，p2，……，pn整除，所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。
因此无论该数是素数还是合数，都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说，素数有无穷多个。
其他数学家给出了一些不同的证明。欧拉利用黎曼函数证明了全部素数的倒数之和是发散的，恩斯特·库默的证明更为简洁，哈里·弗斯滕伯格则用拓扑学加以证明。
对于一定范围内的素数数目的计算
尽管整个素数是无穷的，仍然有人会问“100，000以下有多少个素数？”，“一个随机的100位数多大可能是素数？”。素数定理可以回答此问题。
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决。
在一个大于1的数a和它的2倍之间（即区间(a, 2a]中）必存在至少一个素数。
存在任意长度的素数等差数列。（格林和陶哲轩，2004年[1]）
一个偶数可以写成两个合数之和，其中每一个合数都最多只有9个质因数。（挪威数学家布朗，1920年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个合成数，其中合数的因子个数有上界。（瑞尼，1948年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个最多由5个因子所组成的合成数。后来，有人简称这结果为 (1 + 5)(中国潘承洞，1968年)
一个充分大偶数必定可以写成一个素数加上一个最多由2个质因子所组成的合成数。简称为 (1 + 2)(中国陈景润)[2]
猜想
听语音
哥德巴赫猜想：是否每个大于2的偶数都可写成两个素数之和？
孪生素数猜想：孪生素数就是差为2的素数对，例如11和13。是否存在无穷多的孪生素数？
斐波那契数列内是否存在无穷多的素数？
是否有无穷多个的梅森素数？
在n2与（n+1）2之间是否每隔n就有一个素数？
是否存在无穷个形式如X2+1素数？
黎曼猜想
孪生素数是无限多的证明
关键词:完全不等数,SN区间,LN区间.
一。素数两性定理
大于3的素数只分布在6n-1和6n+1两数列中。（n非0自然数，下同）
6n-1数列中的合数叫阴性合数，其中的素数叫阴性素数；6n+1数列中的合数叫阳性合数，其中的素数叫阳性素数。
阴性合数定理
6[6NM+（M-N）]-1=（6N+1）（6M-1）（N M两个非0自然数，N=〈 M，下同）
6[6NM-（M-N）]-1=（6N-1）（6M+1）
在6n-1数列中只有这两种合数，余下就是阴性素数了，所以就有阴性素数定理
6NM+-（M-N）=/=x（阴性不等数）
6x-1=q（阴性素数）
阳性合数定理
6[6NM+（N+M）]+1=（6N+1）（6M+1）
6[6NM-（N+M）]+1=（6N-1）（6M-1）
在6n+1数列中只有这两种合数，余下就是阳性素数了，所以就有阳性素数定理
6NM+-（N+M）=/=X（阳性不等数）
6X+1=P（阳性素数）
二。与孪生素数相对应的完全不等数
完全不等数(X),它既不等于阴性上下两式；也不等于阳性上下两式。
(X)=/=6NM+-(M+-N)
则有6(X)+1=P 6(X)-1=q （p减1能被6整除的素数，q加1能被6整除的素数，下同）
一个完全不等数所产生的阴性素数q和阳性素数P就是一对孪生素数.
并且完全不等数与孪生素数是一一对应的.
三。阴阳四种等数在自然数列中的分布概况
6NM+（M-N）=阴性上等数6NM-（M-N）=阴性下等数
6NM+（N+M）=阳性上等数6NM-（N+M）=阳性下等数
为了搞清它们在自然数中分布情况，把四式中的N叫级别因子数，M叫无限因子数。
四种等数的每一个级别的最小等数都在6NN+-（N+N）范围。
每一级别的上等数相邻两等数距离是6n+1，在自然数列中比例是1/（6n+1），两种上等数每个级别的比例合计是2/（6n+1），（但实际是略少于这个比例因每一级别的底部都没有这个级别的上等数；下等数也一样的情况。）
每一级别的下等数
中文名
质数
外文名
prime number
别名
素数
例子
2、3、5、7、11、13、17、19
讨论范围
自然数集
个数
听语音
素数两性定理
6（x）+-1=（pP）6乘以完全不等数加减1是一对孪生素数。
其中，6（X-1=（P 6乘以阴性不等数减去1等于阴性素数；
6X）+1=P）6乘以阳性不等数加上1等于阳性素数。
（X=/=6NM+-（M-N）阴性不等数不等于阴性上下两式；
X）=/=6NM+-（N+M）阳性不等数不等于阳性上下两式。
（x)=/=6NM+-(M+-N) 完全不等数不等于阴阳上下四式产生的数。
（N，M两个自然数，N=《M）
素数分布规律
以36N（N+1）为单位，随着N的增大，素数的个数以波浪形式渐渐增多。
孪生质数也有相同的分布规律。
以下15个区间内质数和孪生质数的统计数。
S1区间1——72，有素数18个，孪生素数7对。（2和3不计算在内，最后的数是孪中的也算在前面区间。）
S2区间73——216，有素数27个，孪生素数7对。
S3区间217——432，有素数36个，孪生素数8对。
S4区间433——720，有素数45个，孪生素数7对。
S5区间721——1080，有素数52个，孪生素数8对。
S6区间1081——1512，素数60个，孪生素数9对。
S7区间1513——2016，素数65个，孪生素数11对。
S8区间2017——2592，素数72个，孪生素数12对。
S9区间2593——3240，素数80个，孪生素数10对。
S10区间3241——3960，素数91个，孪生素数18对。
S11区间3961——4752素数92个，孪生素数17对。
S12区间4752——5616素数98个，孪生素数13对。
S13区间5617——6552素数108个，孪生素数14对。
S14区间6553——7560素数113个，孪生素数19对。
S15区间7561——8640素数116个，孪生素数14对。（以上没有校正，可能有误差。）
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决
质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法：反证法。具体证明如下：假设质数只有有限的n个，从小到大依次排列为p1，p2，……，pn，设N=p1×p2×……×pn，那么，pn加一是素数或者不是素数。
如果pn加一为素数，则pn加一要大于p1，p2，……，pn，所以它不在那些假设的素数集合中。
如果pn加一为合数，因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积；而N和N+1的最大公约数是1，所以pn加一不可能被p1，p2，……，pn整除，所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。
因此无论该数是素数还是合数，都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说，素数有无穷多个。
其他数学家给出了一些不同的证明。欧拉利用黎曼函数证明了全部素数的倒数之和是发散的，恩斯特·库默的证明更为简洁，哈里·弗斯滕伯格则用拓扑学加以证明。
对于一定范围内的素数数目的计算
尽管整个素数是无穷的，仍然有人会问“100，000以下有多少个素数？”，“一个随机的100位数多大可能是素数？”。素数定理可以回答此问题。
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决。
在一个大于1的数a和它的2倍之间（即区间(a, 2a]中）必存在至少一个素数。
存在任意长度的素数等差数列。（格林和陶哲轩，2004年[1]）
一个偶数可以写成两个合数之和，其中每一个合数都最多只有9个质因数。（挪威数学家布朗，1920年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个合成数，其中合数的因子个数有上界。（瑞尼，1948年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个最多由5个因子所组成的合成数。后来，有人简称这结果为 (1 + 5)(中国潘承洞，1968年)
一个充分大偶数必定可以写成一个素数加上一个最多由2个质因子所组成的合成数。简称为 (1 + 2)(中国陈景润)[2]
猜想
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哥德巴赫猜想：是否每个大于2的偶数都可写成两个素数之和？
孪生素数猜想：孪生素数就是差为2的素数对，例如11和13。是否存在无穷多的孪生素数？
斐波那契数列内是否存在无穷多的素数？
是否有无穷多个的梅森素数？
在n2与（n+1）2之间是否每隔n就有一个素数？
是否存在无穷个形式如X2+1素数？
黎曼猜想
孪生素数是无限多的证明
关键词:完全不等数,SN区间,LN区间.
一。素数两性定理
大于3的素数只分布在6n-1和6n+1两数列中。（n非0自然数，下同）
6n-1数列中的合数叫阴性合数，其中的素数叫阴性素数；6n+1数列中的合数叫阳性合数，其中的素数叫阳性素数。
阴性合数定理
6[6NM+（M-N）]-1=（6N+1）（6M-1）（N M两个非0自然数，N=〈 M，下同）
6[6NM-（M-N）]-1=（6N-1）（6M+1）
在6n-1数列中只有这两种合数，余下就是阴性素数了，所以就有阴性素数定理
6NM+-（M-N）=/=x（阴性不等数）
6x-1=q（阴性素数）
阳性合数定理
6[6NM+（N+M）]+1=（6N+1）（6M+1）
6[6NM-（N+M）]+1=（6N-1）（6M-1）
在6n+1数列中只有这两种合数，余下就是阳性素数了，所以就有阳性素数定理
6NM+-（N+M）=/=X（阳性不等数）
6X+1=P（阳性素数）
二。与孪生素数相对应的完全不等数
完全不等数(X),它既不等于阴性上下两式；也不等于阳性上下两式。
(X)=/=6NM+-(M+-N)
则有6(X)+1=P 6(X)-1=q （p减1能被6整除的素数，q加1能被6整除的素数，下同）
一个完全不等数所产生的阴性素数q和阳性素数P就是一对孪生素数.
并且完全不等数与孪生素数是一一对应的.
三。阴阳四种等数在自然数列中的分布概况
6NM+（M-N）=阴性上等数6NM-（M-N）=阴性下等数
6NM+（N+M）=阳性上等数6NM-（N+M）=阳性下等数
为了搞清它们在自然数中分布情况，把四式中的N叫级别因子数，M叫无限因子数。
四种等数的每一个级别的最小等数都在6NN+-（N+N）范围。
每一级别的上等数相邻两等数距离是6n+1，在自然数列中比例是1/（6n+1），两种上等数每个级别的比例合计是2/（6n+1），（但实际是略少于这个比例因每一级别的底部都没有这个级别的上等数；下等数也一样的情况。）
每一级别的下等数相邻等数的距离是6n-1，在自然数列中的比例是1/（6n-1），阴阳两种下等数的每个级别的合计比例是2/（6n-1）。
每个级别的四种等数在自然数列中的比例是24N/[(6N+1)(6N-1)].
四。四种等数大小数列的互相渗透
自然数列中有阴性上等数数列，阴性的下等数数列，阳性上等数数列和阳性下等数数列。它们的级别有无限多，每一个级别的数列的等数都是无限多的。同一种等数级别不同的数列都是互相渗透而产生重叠，并以两级别的等数距离的乘积而严格地重叠的。在计算一种若干的级别的等数时用连乘式正好可以表示它的渗透重叠关系。四种等数数列之间都有互相渗透而重叠，只有同一级别阴阳上上数列.下下数列没有渗透.四种数列之间的渗透重叠不用计算也足够可以证明了。
五。与素数分布基本同步的SN区间
把自然数划分成12，24，36……以12为递增的一个个区间，这样的区间叫SN区间。SN区间与四种等数数列是同步的，即:
12（1+2+3+……+N）=6NN+6N
在这样的区间内包括N级别及以下的所有四种等数数列的等数，并没有比N级别大的数列等数，与四种等数的级别是完全同步的，所以与素数的分布也是同步的。
六。每个大于S8区间内都有8个以上的完全不等数
在每一个SN区间只有存在1至N级别的四种数列等数，每一级别等数的比例是可以确定，由于上下级别的渗透。就可以拿以下式来计算S8区间的完全不等数的至少个数。
12*8*11/35*95/143*251/323*479/575*779/899*1151/1295*1593/1763*2111/2303=8.2768
其他每一个SN区间可用这种方法计算.
随着区间的增大完全不等数计算的数量也会越来越多.以后都会超过8个.
七。误差分析
用最严格下取整的误差分析方法，将SN区间捆绑成1,2,4,8,16......2^(N-1)的LN区间.在每一个大于S8的SN区间计算都大于8个完全不等数,在每一个LN区间都有2^N-1级别等数数列, 每级级别有4种等数数列,每一级别一种等数筛一次误差极限是1 .每一个LN区间误差极限是4*(2^N-1).
8*2^(N-1)-4*(2^N-1)=4
最严格下取整后大于L4的区间仍然还有4个完全不等数。
八。总结
根据以上的论证，在大于S8区间每一个SN区间都有8个以上的完全不等数.
严格的下取整后，大于L4的每一个LN区间都还有多于4个的完全不等数以上的量。
LN区间是无限多的，完全不等数与孪生素数对是一一对应的，所以孪生素数也是无限多的。
这个证明期待着权威的表态。
性质
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质数具有许多独特的性质：
（1）质数p的约数只有两个：1和p。
（2）初等数学基本定理：任一大于1的自然数，要么本身是质数，要么可以分解为几个质数之积，且这种分解是唯一的。
（3）质数的个数是无限的。
（4）质数的个数公式 是不减函数。
（5）若n为正整数，在 到 之间至少有一个质数。
（6）若n为大于或等于2的正整数，在n到 之间至少有一个质数。
（7）若质数p为不超过n( )的最大质数，则 。
（8）所有大于10的质数中，个位数只有1,3,7,9。
编程
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基本判断思路：
在一般领域，对正整数n，如果用2到 之间的所有整数去除，均无法整除，则n为质数。
质数大于等于2 不能被它本身和1以外的数整除
Python 代码：
from math import sqrt
def is_prime(n):
if n == 1:
return False
for i in range(2, int(sqrt(n))+1):
if n % i == 0:
return False
return True
Java代码：
1.
public static boolean testIsPrime2(int n){
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
for(int i=2;i<n;i++){
if(n%i == 0)
return false;
}
return true;
}
/*优化后*/
public static boolean testIsPrime3(int n){
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
for(int i=2;i<=Math.sqrt(n);i++){
if(n%i == 0)
return false;
}
return true;
}
2.
public class Prime {
public static void main(String[] args) {
int a = 17; //判断17是不是质数
int c = 0;
for (int b = 2; b < a; b++) {
if (a % b != 0) {
c++;
}
}
if (c == a - 2) {
System.out.println(a + "是质数");
} else {
System.out.println(a + "不是质数");
}
}
}
Php代码：
function isPrime($n) {//TurkHackTeam AVP production
if ($n <= 3) {
return $n > 1;
} else if ($n % 2 === 0 || $n % 3 === 0) {
return false;
} else {
for ($i = 5; $i * $i <= $n; $i += 6) {
if ($n % $i === 0 || $n % ($i + 2) === 0) {
return false;
}
}
return true;
}
}
C#代码：
using System;
namespace 计算质数
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 2,j=1; i < 2100000000&&j<=1000; i++)//输出21亿内的所有质数，j控制只输出1000个。
{
if (st(i))
{
Console.WriteLine("{0,-10}{1}",j,i);
j++;
}
}
}
static bool st(int n)//判断一个数n是否为质数
{
int m = (int)Math.Sqrt(n);
for(int i=2;i<=m;i++)
{
if(n%i==0 && i!=n)
return false;
}
return true;
}
}
}
C/C++代码：
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
const long long size=100000;//修改size的数值以改变最终输出的大小
long long zhishu[size/2];
void work(){//主要程序
zhishu[1]=2;
long long k=2;
for(long long i=3;i<=size;i++){//枚举每个数
bool ok=1;
for(long long j=1;j<k;j++){//枚举已经得到的质数
if(i%zhishu[j]==0){
ok=!ok;
break;
}
}
if(ok){
zhishu[k]=i;
cout<<"count"<<k<<' '<<i<<endl;
k++;
}
}
}
int main(){
freopen("zhishu.out","w",stdout);
cout<<"count1 2"<<endl;
work();
return 0;
}
质数（prime number）又称素数，有无限个。质数定义为在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的数称为质数。
中文名
质数
外文名
prime number
别名
素数
例子
2、3、5、7、11、13、17、19
讨论范围
自然数集
个数
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素数两性定理
6（x）+-1=（pP）6乘以完全不等数加减1是一对孪生素数。
其中，6（X-1=（P 6乘以阴性不等数减去1等于阴性素数；
6X）+1=P）6乘以阳性不等数加上1等于阳性素数。
（X=/=6NM+-（M-N）阴性不等数不等于阴性上下两式；
X）=/=6NM+-（N+M）阳性不等数不等于阳性上下两式。
（x)=/=6NM+-(M+-N) 完全不等数不等于阴阳上下四式产生的数。
（N，M两个自然数，N=《M）
素数分布规律
以36N（N+1）为单位，随着N的增大，素数的个数以波浪形式渐渐增多。
孪生质数也有相同的分布规律。
以下15个区间内质数和孪生质数的统计数。
S1区间1——72，有素数18个，孪生素数7对。（2和3不计算在内，最后的数是孪中的也算在前面区间。）
S2区间73——216，有素数27个，孪生素数7对。
S3区间217——432，有素数36个，孪生素数8对。
S4区间433——720，有素数45个，孪生素数7对。
S5区间721——1080，有素数52个，孪生素数8对。
S6区间1081——1512，素数60个，孪生素数9对。
S7区间1513——2016，素数65个，孪生素数11对。
S8区间2017——2592，素数72个，孪生素数12对。
S9区间2593——3240，素数80个，孪生素数10对。
S10区间3241——3960，素数91个，孪生素数18对。
S11区间3961——4752素数92个，孪生素数17对。
S12区间4752——5616素数98个，孪生素数13对。
S13区间5617——6552素数108个，孪生素数14对。
S14区间6553——7560素数113个，孪生素数19对。
S15区间7561——8640素数116个，孪生素数14对。（以上没有校正，可能有误差。）
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决
质数的个数是无穷的。欧几里得的《几何原本》中有一个经典的证明。它使用了证明常用的方法：反证法。具体证明如下：假设质数只有有限的n个，从小到大依次排列为p1，p2，……，pn，设N=p1×p2×……×pn，那么，pn加一是素数或者不是素数。
如果pn加一为素数，则pn加一要大于p1，p2，……，pn，所以它不在那些假设的素数集合中。
如果pn加一为合数，因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积；而N和N+1的最大公约数是1，所以pn加一不可能被p1，p2，……，pn整除，所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的素数集合中。
因此无论该数是素数还是合数，都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说，素数有无穷多个。
其他数学家给出了一些不同的证明。欧拉利用黎曼函数证明了全部素数的倒数之和是发散的，恩斯特·库默的证明更为简洁，哈里·弗斯滕伯格则用拓扑学加以证明。
对于一定范围内的素数数目的计算
尽管整个素数是无穷的，仍然有人会问“100，000以下有多少个素数？”，“一个随机的100位数多大可能是素数？”。素数定理可以回答此问题。
素数分布规律的发现，许多素数问题可以解决。
在一个大于1的数a和它的2倍之间（即区间(a, 2a]中）必存在至少一个素数。
存在任意长度的素数等差数列。（格林和陶哲轩，2004年[1]）
一个偶数可以写成两个合数之和，其中每一个合数都最多只有9个质因数。（挪威数学家布朗，1920年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个合成数，其中合数的因子个数有上界。（瑞尼，1948年）
一个偶数必定可以写成一个质数加上一个最多由5个因子所组成的合成数。后来，有人简称这结果为 (1 + 5)(中国潘承洞，1968年)
一个充分大偶数必定可以写成一个素数加上一个最多由2个质因子所组成的合成数。简称为 (1 + 2)(中国陈景润)[2]
猜想
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哥德巴赫猜想：是否每个大于2的偶数都可写成两个素数之和？
孪生素数猜想：孪生素数就是差为2的素数对，例如11和13。是否存在无穷多的孪生素数？
斐波那契数列内是否存在无穷多的素数？
是否有无穷多个的梅森素数？
在n2与（n+1）2之间是否每隔n就有一个素数？
是否存在无穷个形式如X2+1素数？
黎曼猜想
孪生素数是无限多的证明
关键词:完全不等数,SN区间,LN区间.
一。素数两性定理
大于3的素数只分布在6n-1和6n+1两数列中。（n非0自然数，下同）
6n-1数列中的合数叫阴性合数，其中的素数叫阴性素数；6n+1数列中的合数叫阳性合数，其中的素数叫阳性素数。
阴性合数定理
6[6NM+（M-N）]-1=（6N+1）（6M-1）（N M两个非0自然数，N=〈 M，下同）
6[6NM-（M-N）]-1=（6N-1）（6M+1）
在6n-1数列中只有这两种合数，余下就是阴性素数了，所以就有阴性素数定理
6NM+-（M-N）=/=x（阴性不等数）
6x-1=q（阴性素数）
阳性合数定理
6[6NM+（N+M）]+1=（6N+1）（6M+1）
6[6NM-（N+M）]+1=（6N-1）（6M-1）
在6n+1数列中只有这两种合数，余下就是阳性素数了，所以就有阳性素数定理
6NM+-（N+M）=/=X（阳性不等数）
6X+1=P（阳性素数）
二。与孪生素数相对应的完全不等数
完全不等数(X),它既不等于阴性上下两式；也不等于阳性上下两式。
(X)=/=6NM+-(M+-N)
则有6(X)+1=P 6(X)-1=q （p减1能被6整除的素数，q加1能被6整除的素数，下同）
一个完全不等数所产生的阴性素数q和阳性素数P就是一对孪生素数.
并且完全不等数与孪生素数是一一对应的.
三。阴阳四种等数在自然数列中的分布概况
6NM+（M-N）=阴性上等数6NM-（M-N）=阴性下等数
6NM+（N+M）=阳性上等数6NM-（N+M）=阳性下等数
为了搞清它们在自然数中分布情况，把四式中的N叫级别因子数，M叫无限因子数。
四种等数的每一个级别的最小等数都在6NN+-（N+N）范围。
每一级别的上等数相邻两等数距离是6n+1，在自然数列中比例是1/（6n+1），两种上等数每个级别的比例合计是2/（6n+1），（但实际是略少于这个比例因每一级别的底部都没有这个级别的上等数；下等数也一样的情况。）
每一级别的下等数
数是什么?
答：是一个用作计数、标记或用作量度的抽象概念，是比较同质或同属性事物的等级的简单符号记录形式（或称度量）。代表数的一系列符号，包括数字、运算符号等统称为记数系统。在日常生活中，数通常出现在在标记（如公路、电话和...
数的定义
答：数的定义是数学中最基本的概念之一。在数学中，数是用来表示数量的符号。它可以是一个具体的数字，也可以是一个抽象的概念。数可以分为自然数、整数、有理数和实数等不同类型。自然数是指从1开始的正整数，如1、2、3、...
什么是数?什么是数字?
答：1、数和数字的定义 数是指抽象的概念，用来计算、计量和表示数量的概念。它可以是整数、小数、分数等。而"数字"则是具体的符号或字符，用来表示数的概念。2、数的概念 数是人们通过观察和实践总结出来的一种抽象概念。它...
数的概念是什么?
答：“数”是量度事物的概念。是客观存在的量的意识表述。“数字”起源于原始人类用来数数计数的记号形成自然数“数”的符号，是人类最伟大的发明之一，是人类精确描述事物的基础。在人类漫长的历史进程中。在数东西的时候，数出...
数的概念是什么?
答：数 shù 部首笔画 部首:攵,部外笔画:9,总笔画:13 五笔96&98:OVTY 仓颉:FVOK 笔顺编号:4312345313134 四角号码:98440 Unicode:CJK 统一汉字 U+6570 基本字义 1. 表示、划分或计算出来的量：～目。～量。～词...
什么是数值,数值与数的含义相同吗?
答："数" 是一个抽象的概念，表示数量或大小。数可以是整数、有理数、无理数或复数，它们可以用数字、符号、字母或其他符号来表示。数是数学研究和计算的基础，用于表示和比较数量、量度和关系。"数值" 是对一个数的具体数值...
数字的概念是什么?
答：数字是一种数量的表示方法，是一个符号或符号组合，用来表示特定的数量。例如：1, 2, 3, 4, 5等，是自然数。0, 1/2, 1/4, 3/4 等，是有理数。π (pi), e 等，是无理数。ℤ, ℚ, ℝ...
数的认识是什么呢?
答：数的定义延伸至包含如分数、负数、无理数、超越数及复数等抽象化的概念。起初人们只觉得某部分的数是数，后来随着需要，逐步将数的概念扩大；例如毕达哥拉斯认为，数必须能用整数和整数的比表达的，后来发现无理数无法这样...
所有数的概念是什么?
答：1、自然数：我们在数物体的时候，用来表示物体个数的1，2，3，……叫做自然数。一个物体也没有，用0表示。0也是自然数。2、自然数都是整数。3、分数：把单位“1”平均分成若干份，表示这样的一份或几份的数叫做分数...
数字的概念是什么?
答：6、合数：除了1和它本身还有其它的因数的自然数叫做合数。7、因数：在小学数学里，两个正整数相乘，那么这两个数都叫做积的因数，或称为约数。事实上因数一般定义在整数上：设A为整数，B为非零整数，若存在整数Q，使得A...