■オイラーの素数生成式(その7)

 (その1)〜(その6)を読んでくれた読者の方から

「n^2+n+kがn=0〜k-2のとき素数になるには、0≦n≦√(k/3)のとき素数になることが必要十分だとわかっている」という情報を頂いた.インダクティブに証明できそうだ.

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 [→]は明らかであるから,[←]を証明したい.√(k/3)を超えない最大の整数をm=[√(k/3)]とする.

 仮定より,0からmまでは素数である.

  kは素数である=p0

  k+2は素数である=p1

  k+6は素数である=p2

  k+12は素数である=p3

  ・・・・・・・・・・

  k+m(m+1)は素数である.=pm≦k+k/3+√(k/3)

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 n=m+1のとき,

  (m+1)(m+2)+k=k+m(m+1)+2m+2

は素数

 n=m+2のとき,

  (m+2)(m+3)+k=k+m(m+1)+4m+6

 n=m+2のとき,

  (m+3)(m+4)+k=k+m(m+1)+6m+12

 さて,このあとどうするか?

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[おまけ]

[1]フィボナッチ数は5次式

  −y^5+2y^4x+y^3x^2−2y^2x^3−y(x^4−2)

の正整数値であることが示されている.

[2]a^2+b^2+c^2+d^2,a^2+2b^2+3c^2+4などの2次形式が1から15までの整数を表現できるならば,すべての自然数を表現できる(コンウェイの15定理).

[3]a^2+b^2+c^2+d^2,a^2+2b^2+3c^2+4などの2次形式が73までのすべての素数を表現できるならば,すべての素数を表現できる(バ

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