第42章 困難

看完題幹，林曉表情頓時嚴肅起來。

這道題，很難！

而且不是一般難。

居然讓他證明在這樣一個數列中存在無窮多個素數？

讓他證明自然數中有無窮個素數還好說，但是證明這個數列中有無窮個素數，那可不是一個簡單的事情，因爲對於一個數列中是否存在無窮多個素數，這幾乎可以稱爲一種隨機事件了，想要完成，相當的困難。

林曉不由陷入了思考中。

徐老師給他出的應該是高等代數題吧？

可是這道題怎麼看都不像是高等代數方向的題呢？

明顯是道數論題，當然數論也是可以用代數方面的知識去解的。

那麼是多項式？

矩陣？

還是空間或者線性函數？

老師給他出的題，總不能是什麼數學未解難題吧？

肯定是能解出來的，就是有點難而已……

於是，他就這樣冥思苦想了五分鐘，同時在草稿紙上進行了簡單的演算。

演算，首先就要先列出這個數列的規(guī)律。

林曉列出數列的前面幾項。

1，1，2，3，5，8，13，……

看到這一個個數列，他忽然一愣，這個數列似乎有些熟悉啊，很快一想，這不就是斐波那契數列嗎？

難怪，他看這個通項公式的時候就覺得有點眼熟。

斐波那契數列，是以十二世紀的意呆利數學家萊昂納多·斐波那契命名的，其在數學中是以遞歸的方式來定義的：規(guī)定第零項和第一項分別爲0，1後，其餘每項都等於前兩項之和，而其中第零項屬於特殊項，不算在數列中。

大家可能覺得這個數列看起來平平無奇，不就是這麼簡單的規(guī)律嘛，我也可以創(chuàng)建一個數列嘛。

比如叫張三/法外狂徒數列，規(guī)定前三項爲1，剩餘每項都等於前三項之和，或者是規(guī)定前四項怎麼怎麼樣。

然而，斐波那契數列之所以特殊，是因爲它並沒有這麼簡單，斐波那契數列又被稱爲黃金分割數列，它的前一項除以後一項的值，會越來越趨近於黃金分割比例，即0.618。

另外，這個數列在自然界中也有很多巧合，比如向日葵的種子螺旋排列有99%都遵守斐波那契數列，以及樹枝生長規(guī)律也符合這個數列。

所以，研究斐波那契數列的數學家們，也有很多。

不過，這個斐波那契素數問題……

林曉就糾結了。

這真的不是數學未解的難題嗎？

可這是老師給自己的出的題啊……

總不可能徐老師故意坑他吧？

或者說，他拿錯題了？

要不拿手機搜一下？

但想了想，萬一這道題已經被解開了，那他不就算是提前知道答案了？

對於他來說，哪怕看到一個思路，對於解題都有很大的幫助。

林曉並不知道這確實是一道未解的難題，因爲他又不研究斐波那契數列，能知道這個數列的通項公式都算好的了，哪會了解這些旁枝末節(jié)呢？

而且這個問題也並不算出名，華國的中學生普遍知道的數學未解難題，基本上也就侷限於哥德巴赫猜想而已，因爲華國有一位陳姓數學家解決了哥德巴赫猜想中的“1+2”問題，所以就出於一種宣傳的目的，將這個問題寫在了數學課本上，告訴給了華國的中小學生們。

至於那些數學界更加出名的問題，譬如黎曼猜想、BSD猜想、霍奇猜想等等，就沒多少中小學生知道了。

於是林曉糾結起來，不知道該怎麼處理這道題。

但忽然，他腦海中靈光乍現。

這道題是寫在第三張紙上的嘛！

而第一張紙的題顯然比第二張紙的題簡單，這麼來看，這第三張紙的題肯定也比第二張紙的難。

而第二張紙上的題已經足夠難了，這第三張紙上只有這麼一道題，更加困難，顯然就理所應當嘛。

這個邏輯很容易想通嘛！

林曉頓時就不再糾結了，同時也對徐紅兵老師肅然起敬。

這種對前後各種題目難度的把控力度真是厲害！

不愧是數學教授。

於是他不再想太多，繼續(xù)思考起思路。

就這樣，一分鐘過去，兩分鐘過去，十分鐘過去。

他的頭腦中已經掀起了無盡的風暴，神經末梢的突觸間高頻率地釋放出遞質，讓他的大腦開始了極深層次的運轉中。

很快，他靈光一現，如果是多項式的話……

他立馬在草稿紙上開始寫了起來。

首先將其通項公式寫爲An-（An-1)-(An-2)=0。

“然後可以利用解二階線性齊次遞迴關係式的方法，那麼它的特徵多項式是……”

【特徵多項式爲：λ-λ-1=0】

【得λ1=1/2（1+√5），λ2=1/2(1-√5)】

【即有An=c1λ1^n+c2λ2^n，其中c1，c2爲常數，我們知道A0=0，A1=1，因此……】

【最終解得c1=1/√5，c2=-1/√5。】

【這裡引入素數定理，π(x)= Li(x)+ O(xe^(-c√lnx)(x→∞)，其中Li(x)=……】

寫到這裡，林曉再一次陷入思考中。

接下來，他要嘗試結合兩者。

只要兩者能夠結合起來，那麼他就完成證明了。

因爲，素數定理顯然是基於有無窮多個素數的結論下得出的，只要兩者能夠包容起來，並且區(qū)域都屬於無窮大，那麼即可得出結論。

即證明一個大的，小的那個也就自然而然完成了證明。

但顯然，想要將兩者結合起來，找到其中的聯(lián)繫點，並不容易，中間還需要進行更加繁多處理。

“需要將它們換個形式，現在兩個的關係太遠了……”

林曉摩挲著自己的下巴，沉思著如何對它們進行等價變形。

就在這時，他感覺自己肩膀被拍了拍。

“林曉？林曉？”

他回過神，看向了身旁。

是孔華安。

“怎麼了？”

林曉問道。

“已經快十二點了，你還不休息嗎？”

“啊？都十二點了嗎？”

林曉意識到了時間已經很晚了，就算他不休息，但是孔華安也要休息的嘛。

於是他只能暫時放棄繼續(xù)思考，點了點頭道：“嗯，準備休息了。”

隨後他將草稿紙合上，去洗漱了，洗漱完畢回到牀上後，他心中依然在思考著接下來該如何證明。

不過，漸漸地他還是睡著了。

沒辦法，他沾牀就睡。

(本章完)