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我们注意,能写成k个2的方幂之和的整数构成一个非常稀疏的集合;事实上,对任意取定的x,x前面这种整数的个数不会超过logx的k次方。因此,林尼克定理指出,虽然我们还不能证明哥德巴赫猜想,但是我们能在整数集合中找到一个非常稀疏的子集,每次从这个稀疏子集里面拿一个元素贴到这两个素数的表达式中去,这个表达式就成立。这里的k用来衡量“几乎哥德巴赫问题”向“哥德巴赫猜想”逼近的程度,数值较小的k表示更好的逼近度。显然,如果k等于0,几乎哥德巴赫问题中2的方幂就不再出现,从而,林尼克的定理就是哥德巴赫猜想。
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林尼克在1953年的论文中并没有具体定出k的可容许数值,此后四十多年间,人们还是不知道一个多大的k才能使林尼克定理成立。但是按照林尼克的论证,这个k应该很大。目前最好的结果k=13是英国数学家希思是布朗(D.R.Heath-Brown)和德国数学家普赫塔(Puchta)合作取得的,这是一个很大的突破。
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数学史上的每一步都走的很艰辛,但是对于整个数学史,乃至整个人类来说,都是一个突破、一个提高。
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我和数学有约:趣味数学及算法解析 4.10 几何尺规作图问题
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图4-10 圆规画图
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几何尺规作图问题,看起来好像是很简单的,并没有那么麻烦,因为我们从小学就开始尺规作图了,拿一把直尺和一个圆规,基本能够实现所学习和认知范围内的图形,具体的尺规作图如图4-10所示。
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【问题】那么,什么是“几何尺规作图问题”呢?
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【分析】
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“几何尺规作图问题”是指只能用直尺和圆规作图,而这里的直尺是指没有刻度只能画直线的尺子。
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“几何尺规作图问题”作为一个千禧难题,为什么这么难呢?有什么特殊的要求吗?在大数学家眼中,具体的“几何尺规作图问题”如下。
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“几何尺规作图问题”包括以下四个问题。
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(1)化圆为方——求作一正方形使其面积等于一已知圆的面积
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具体的正方形和圆形如图4-11所示。
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图4-11 圆与正方形
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这个问题看起来很简单,但是仔细去研究就会发现,正方形的面积等于一个已知圆的面积,而我们的圆的面积表达式为,其中r为圆的半径,,π为一个无理数,因此很难找到一个数使得,其中a为正方形的边长。已经有人证明,此命题“采用尺规作图,求作一正方形使其面积等于一已知圆的面积”是不成立的。
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(2)三等分任意角
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具体的角的二等分和三等分示意图如图4-12和图4-13所示。
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