QuizWit

[알림판목록 I] [알림판목록 II] [글목록][이 전][다 음]
[ QuizWit ] in KIDS
글 쓴 이(By): skykim (스카이킴)
날 짜 (Date): 2006년 1월 16일 월요일 오후 01시 30분 55초
제 목(Title): Re: 소수


구글로 찾아보니 증명 과정이 있는데 맞는 건지는 모르겠습니다. 수학엔 
젬병이라

원문은 http://www.math.niu.edu/~rusin/known-math/99/bonse 에 있습니다. 

----전 략--------

First, let k be a  positive integer and consider the set 

             { p_1*p_2*...*p_{k-1}*i - 1 | 1 <= i <= p_k };

 no element of this set is divisible by any of the first k-1 primes and, 
if p >= p_k is any other prime, p can divide *at*most*one* element of this
 set. (If it divides 2 different elements, then it divides their 
difference  which is of the form p_1*p_2*...*p_{k-1}*j with j < p_k 
-- impossible.) A peculiar consequence of this observation is that,
if n - k + 1 < p_k,then there is some element of the set which is not 
divisible by any of the  first n primes -- that's because each of 
the n - k + 1 primes p_k, ..., p_n can divide no more than one of 
the p_k elements of the set, so one version of the Pigeonhole Principle 
says that there's got to be some element left over. 
Such an element has its least prime divisor >= p_{n+1}
and it is obviously <=p_1*p_2*....*p_k - 1 so we've proved:

           If n - k + 1 < p_k, then p_{n+1} < p_1*p_2*...*p_k.

 Now, fix n and let k be the *smallest* positive integer such that our 
condition n - k + 1 < p_k holds. Then, n - (k-1) + 1 >= p_{k-1} or, 
equivalently, n - k >= p_{k-1} - 2. 
If you compare the values k & p_{k-1} - 2 for  increasing k, 
you'll see that p_{k-1} - 2 >= k for k >= 5. (Well, you'll
 certainly see that this is true for k = 5 -- but, once it's true for some
 value of k, it's clearly true for all larger values since the LHS 
increases by at least 2 at each step ...) Furthermore, if n >= 10 and k is chosen 
as above, then necessarily k >= 5. (Otherwise, n >= 10 and k <= 4 implies
 that n - k + 1 >= 10 - 4 + 1 = 7 = p_4, contradicting the choice of k.)
 So we've reached our next waystation:

If n >= 10, then p_{n+1} < p_1*p_2*...*p_k for some k such that n - k >=k. 

 But, then, using the obvious fact that p_i < p_{k+i} for i > 0, we get

         (p_{n+1})^2 < (p_1*p_2*...*p_k)*(p_1*p_2*...*p_k)
                     < (p_1*p_2*...*p_k)*(p_{k+1}*p_{k+2}*...*p_{2k})
                     <  p_1*p_2*...*p_{2k}*p_{2k+1}*...*p_n

 which is Bonse's inequality. This completes the proof under the 
assumption that n >= 10. By inspecting the situation for smaller values of n, 
we find that, in fact, the inequality holds for n >= 4 (as originally asserted).


[알림판목록 I] [알림판목록 II] [글 목록][이 전][다 음]
키 즈 는 열 린 사 람 들 의 모 임 입 니 다.