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Mächtigkeit der Primzahlen

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Tags: Primzahlen, Quadratzahlen

 
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Radix

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15:14 Uhr, 24.04.2008

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Ich gehe davon aus, das die Primzahlen die gleiche Mächtigkeit haben, wie die natürlichen Zahlen. Weiter muss ich sagen, das ich ein Laie bin.

Die natürlichen Zahlen sind ja multipliziert mit sich selbst Quadratzahlen.

Nun meine Frage:

Unterziehen wir den Quadratzahlen, eine kleine Veränderung, alle geraden Quadratzahlen
dividieren wir mit der Hälfte ihrer Wurzel, ich gebe ein Beispiel:

Die Wurzel von 4 ist 2, die Hälfte von 2 ist 1,4:1=4
Die Wurzel von 16 ist 4 und deren Hälfte ist 2,16:2=8
dies kann man in eine Formel packen, die so aussieht:

:(x:2)

Die ungeraden Quadratzahlen dividieren wir einfach durch die Wurzel.

:x

schreiben wir nun, nachdem wir sie verändert haben, auf:

1,4,3,8,5,12,7,16,9,20

ich setze ein paar Klammern, damit das Muster ein wenig hervortritt:

(1), 4,(3),8,(5),12,(7),16,(9),20 usw...

wenn wir nun diese Zahlen nacheinander addieren, so werden wir bemerken,
das alle Primzahlen (mit Ausnahme der 2 und der 3) als Summe erscheinen.
Genauer, es erscheinen alle 6n±1 Zahlen, das sind alle ungeraden Zahlen ausser denen die
durch 3 teilbar sind.
1+4+3+8+5+12...

1+4=5
4+3=7
3+8=11
usw...

Ich kann aus jeder Primzahl eine veränderte Quadratzahl zaubern und das geht so:

nehmen wir die 11, die 11 ist eine 6n-1 Zahl, mit allen 6n-1 Zahlen machen wir folgendes:

((11+1):3)-1=3 und 11 subtrahiert mit 3 ist 8, der 11 teilen wir die 3 zu.

((17+1):3)-1=5 und 17 subtrahiert mit 5 ist 12, der 17 teilen wir die 5 zu.

bei den 6n+1 Zahlen machen wir folgendes:

((13-1) :3)mal 2=8 und 13 subtrahiert mit 8 ist 5, der 13 teilen wir die 8 zu.

Für alle 6n-1 Zahlen sieht das so aus ((n+1):3)-1

Für alle 6n+1 Zahlen so ((n-1):3) mal 2

Wir können also jeder Primzahl eine veränderte Quadratzahl zuordnen,

was wir aber nicht können, wir können nicht jeder veränderten Quadratzahl eine Primzahl zuordnen.

Jeder 6n±1 Zahl können wir eine veränderte Quadratzahl zuorden, nicht jede 6n±1 Zahl ist eine Primzahl.

Gibt es deshalb mehr Quadratzahlen wie Primzahlen ?


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gast01

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16:09 Uhr, 24.04.2008

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hallo,

>was wir aber nicht können, wir können nicht jeder veränderten Quadratzahl eine Primzahl zuordnen.<

Doch, das können wir! Die unendlich vielen Primzahl können der größe nach sortiert werden: also 2,3,5,7,11,... oder in anderer Notation p1,p2,p3,

ordne nun der Folge deiner "veränderten" Quadratzahlen die pi zu, d.h. mit an durch

an=2n falls n gerade
an=n falls n ungerade

Damit beschreibt an deine "veränderten" Quadratzahlen. Nun ordne zu

a1p1
a2p2
usw.

Damit gibt es eine Zuordnung. Was wir nun wirklich (zumindest bis jetzt,wenn überhaupt?!) nicht können:

Ein explizite Formel für die n-te Primzahl angeben. Man kann leicht zeigen, dass dies mit einem polynomialen Ausdruck generell auch nicht möglich ist. Siehe dazu auch

http//www.onlinemathe.de/forum/Beweis-generisches-polynom-fuer-primzahlen

Jede unendliche Teilmenge der natürlichen Zahlen ist zu den natürlichen Zahlen gleichmächtig, da man diese stets als Folge darstellen kann! Dein obiges Problem charakterisiert gerade unendliche Mengen, d.h. unendliche Mengen enthalten echte Teilmengen die dieselbe Mächtigkeit haben! Dies geht bei endlichen Mengen nicht.

gruß

Radix

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21:23 Uhr, 25.04.2008

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Ja, ich hab's mir fast gedacht.


Ich bedanke mich für die sehr ausführliche Antwort.

Gruss