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奇妙的n^2 + 1猜想

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第六个问题是n^2 + 1猜想:
存在无穷多个自然数n,使得n^2+1是质数。
这个猜想的表述出奇的简单,证明却完全无从下手。


IP属地:上海1楼2026-04-16 08:51回复
    有何奇思妙想?欢迎参与推敲淘汰。


    IP属地:上海2楼2026-04-16 08:52
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      2026-05-19 07:51:10
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      IP属地:浙江来自Android客户端3楼2026-04-16 09:24
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        2^n+1是素数的必要条件是:n=2^k。
        若2^n + 1是素数,则n必须是2的幂,即存在非负整数k,使得n = 2^k。
        这一结论可通过反证法证明:
        假设n含有奇因子q > 1,可将n写为n = 2^k * q,此时2^n + 1可因式分解为两个大于1的整数之积,从而为合数,与前提矛盾。因此,n不能有奇因子,即n必须是2的幂。
        该结论在多个权威教育平台的数学证明中均有明确阐述,包括百度教育的相关习题解析和解答题23。
        此外,已知的费马素数(形如2^(2^k) + 1的素数)也支持这一结论。
        目前仅发现k = 0至4时对应素数:3, 5, 17, 257, 6553712。


        IP属地:上海4楼2026-04-16 12:23
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          n^2+1是素数,等价于 (n-1)(n+1)+2 是素数。
          .
          推知:
          设 n=∏p=2*3*5*...*p,若q>p,使得 (n±1)&(n±q) 的素因子包含不超过(n+1)的所有素数,则
          n^2+1是素数。


          IP属地:上海5楼2026-04-16 13:45
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            废话,多此一举!


            IP属地:福建6楼2026-04-16 17:00
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              n^2必有偶数,推知(你的习惯)n^2+1必有奇数,又推知(你的习惯)n^2+1必有素数,这是人所共知的简单道理,你还来一个“猜想”,岂不是【废话,多此一举!】


              IP属地:福建7楼2026-04-16 21:08
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                猜想:
                取 N=2*3*5*...*p_n,
                p_n < P ≤ kN+1,
                0 < k < p_(n+1),
                则存在k满足 (kN)^2 ≢ -1(modP),使得 N^2+1 是素数。


                IP属地:上海8楼2026-04-17 17:53
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                  2026-05-19 07:45:10
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                  区间(0,P^2)内,形如 N^2+1 的素数个数 渐近函数式
                  R'(P^2 )≈1.3202(∏_█(2<q<P@q≡3(mos4) )▒(1-2/q) )^(-1) P/[ln⁡P^2]^2 + C
                  .
                  设:P=1+4x,p=1+4y,p<=P,q=2+4k,q<P
                  R‘(P^2) ≈ 1.3202 * [P/(lnP^2)^2] * [ ∏(1-2/q) ]^(-1) + C
                  .
                  实例验证:
                  (2^2+1=5),
                  (4^2+1=17),
                  (6^2+1=37)
                  10^2+1=101,
                  14^2+1=197,
                  16^2+1=257,
                  20^2+1=401,
                  24^2+1=577
                  26^2+1=677,
                  36^2+1=1297,
                  40^2+1=1601,
                  54^2+1=2917,
                  56^2+1=3137
                  66^2+14357,
                  74^2+1=5477,
                  84^2+1=7057,
                  90^2+1=8101,
                  94^2+1=8837
                  110^2+1=12101,
                  116^2+1=13457,
                  120^2+1=14401,
                  124^2+1=15377
                  126^2+1=15877,
                  130^2+1=16901,
                  134^2+1=17957,
                  146^2+1=21317
                  150^2+1=22501,
                  156^2+1=24337,
                  160^2+1=25601,
                  170^2+1=28901
                  176^2+1=30977,
                  180^2+1=32401
                  .
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)(1-2/11)(1-2/17)]^(-1) 17/[ln⁡17^2]^2 +2=7.304
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/31)]^(-1) 37/[ln⁡37^2 ]^2 +3=9.291
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/31)]^(-1) 41/[ln⁡41^2]^2 +3=9.591
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/43)(1-2/47)]^(-1) 53/[ln⁡53^2]^2 +3=11.165
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/47)(1-2/59)]^(-1) 61/[ln⁡61^2]^2 +3=12.073
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/67)(1-2/71)]^(-1) 73/[ln⁡73^2]^2 +3=13.573
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/79)(1-2/83)]^(-1) 89/[ln⁡89^2]^2 +3=15.381
                  R'(P^2 )≈1.3202[(1-2/3)(1-2/7)⋯(1-2/79)(1-2/83)]^(-1) 97/[ln⁡97^2]^2 +3=15.991


                  IP属地:上海11楼2026-04-28 17:38
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                    数学与吧务就像任何新事物一样,总要发展、更新,就要支持、引导与时俱进的数学劳动工作、成果。


                    IP属地:浙江来自Android客户端13楼2026-04-30 14:57
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