黑板上,原本第三道题的字跡一阵虚浮,如水波般蠕动荡漾一阵后,很快化为了一道新的数学题。
    【第四题:请用四种不同的方法,证明或证偽素数有无限个。】
    “哦艹,怎么又是纯数题,真他妈……”
    西蒙娜眉黛皱了起来,一脸不爽地咕噥,红润的嘴唇里下意识还夹杂著一些脏东西。
    但隨后,意识到有人还在身侧,她又迅速恢復了正常,说道:
    “素数有无限个,这是肯定的,所以这道题是要进行证明,而非证偽,我知道有一种很简洁的方法……”
    西蒙娜思索了两秒,提起写字笔,迅速往稿纸上书写起来。
    [证法一:设2,3,5……,p是不大於p的所有素数组成的集合,並令s=(2x3x5x……xp)+1,则s不能被2,3,5……,p中的任何一个素数整除。於是,s要么是一个素数,要么是一个不能被已知素数整除的合数。无论哪一种情形,都会有一个大於p的素数存在,故不存在最大素数。因此,素数有无限个。]
    罗伦扫了两眼,微微点头,很標准的欧几里得式证法。
    而后他也不说话,就只是静静地看著西蒙娜,等她的第二种证法。
    然而,等了半天她也没憋出一个字来。
    儘管关於素数的无限性证明非常基础、非常简单,西蒙娜对纯数研究並不擅长,却也能很快给出一种证法。
    但仅是一种证法而已。
    若涉及到更多的证法,那便需要对素数在多角度、多方面具有深刻的研究,而这恰好是她的弱势,一时半刻的,她还真想不出来其他的证明思路。
    西蒙娜抬起素手抠了抠自己的脑门,看向罗伦,问道:“怎么样,你对另外的证法,有什么思路吗?”
    “有。”
    罗伦点了点头,而后垂下目光,面前自动浮现出了空白稿纸与写字笔。
    他摆正稿纸,捏著写字笔斟酌了片刻,在西蒙娜的注视下,不紧不慢地书写起来:
    [证法二:分析形如f(n)=(2^2^n)+1的数的基本性质……易知任意两个f(n)必然互素。若f(n)是素数,则其自身是素因子,若f(n)是合数,由於任意两个f(n)互素,所以其素因子必然是新的素数。因为每个f(n)对应至少一个新的素数,当n的取值趋於无穷时,可导出素数也有无限个]
    [证法三:假设素数仅有k个,记为……]
    [证法四:对任意n≥2,区间[n!+2,n!+n]含n?1个连续合数……令n=k!(k≥2),则区间[k!!+2,k!!+k!]的长度为k!?1,当k趋於无穷,k!-1也趋於无穷,即存在任意长的连续合数序列,分析端点素性……因此,素数无限。]
    关於素数无限性的证明方法,在罗伦的前世资料库里有一大堆,足足好几十个,初等的,高数的,群论的,拓扑学的……都有。
    其中,广为人知的黎曼zeta函数的因式分解——欧拉乘积式,便可以直接从数据上给出素数无限的证明。
    不过,罗伦在这里並没有使用太高深的知识,他给出的几种方法,都没有超过初等数论的范畴。
    第二种证法是通过分析费马数来证明。
    第三种证法是通过无平方因子数的数量来导出矛盾,用到了反证的思路,与西蒙娜给出的第一种证法有异曲同工之妙,但角度选得比她的更刁钻一些。
    第四种证法是通过相邻整数互素的性质,证明素数间隙可任意大,从而得出素数的无限性。
    此时此刻,西蒙娜看罗伦的眼神里,充满了惊奇之色。
    原本,她询问罗伦有没有什么思路,其实仅仅指的是第二种证法的思路。
    结果万万没想到,这小子在写完第二种证法后,居然一口气把第三种、第四种证法也给写了出来。
    而且,罗伦给出的这三种证法,还每一种都从不同的角度解析了素数的无限性……
    这得什么样的脑子,才能把素数的无限性想得这么透彻啊?
    罗伦写完第四种证法,停下笔后,抬头瞥了眼近在咫尺的西蒙娜,见她表情惊诧地望著自己,赶忙问道:
    “西蒙娜女士,你,怎么了?”
    西蒙娜眨了眨眼,悠悠说道:
    “罗伦,你今天可真是给了我一个不小的惊喜啊……这第六关的第四道题,我原以为要耗上好一阵才能解决掉的,但没想到,你居然一下子就给出了另外四种证法……”
    “这难道不好吗?”罗伦反问了一句。
    “好,当然好,非常好!”西蒙娜展顏笑道。
    但笑了没一会儿,隨著四种证法集齐,第四题解答完成,这一关的第五题来了之后,她白皙脸蛋上的表情又瞬间凝固住了。
    【第五题:求积分,∫(0→1){∑(n=1→∞)[(2^n)x]/(3^n)}^2dx,其中[(2^n)x]为取整函数。】
    讲台上,那位黑袍老师的声音在这时响起:
    “今天的你们,解题效率似乎提高了一个层次,这真的很让我感到意外……既然如此,趁现在还没下课,就再来看看这堂课的最后一题吧。”
    台下,西蒙娜脸上的笑容已然消失,她皱眉盯著黑板上的第五题。
    微积分这一块,她自忖颇有造诣,平日里也见过各种各样的习题,但今天这一道题,她属实是一次都没遇到过。
    不过,西蒙娜不是那种遇到困难就会放弃的人,她思索之余,提笔唰唰唰在稿纸上演算起来。
    然后她就发现……
    取整函数的阶梯性导致积分区间无限细分,级数平方展开后的多重求和与积分交换不可行,同时无穷级数逐项积分的计算量爆炸。
    算著算著,西蒙娜面孔上白皙细嫩的肌肤抽抖了几下,嘴里下意识又含起了脏东西:
    “不是……这什么垃圾题,完全没办法正常积分,这他妈怎么算啊?我xxx……”
    在他右侧的罗伦,听到她那骂骂咧咧的声音,不禁有些无语。
    人长得挺漂亮的,身材也好得不得了,不说话时就是个媚態横生的优雅御姐,但一说话,尤其是嘴里含上脏东西时,本性就有点暴露了。
    罗伦见她算不出来就一直在那里骂,各种污言秽语层出不穷,实在是有些听不下去了,赶忙打断她:
    “西蒙娜女士。”
    “嗯?”西蒙娜看向罗伦,见他满脸无奈之色,顿时尬笑了一声:“抱歉,实在是这道题出得有点奇怪了,从未见过这种题型,所以一时间没忍住……对了,你是懂微积分的吧,快帮我想想怎么做。”
    罗伦说:“这种涉及到取整函数的积分题目,最好別用常规算法,完全可以通过概率工具来解决。”
    西蒙娜愣了愣:“概率工具?可我不会概率啊……等等,你还懂概率学?”
    “略懂……”罗伦点了点头,继续道:“你就算不懂也没关係,实际並不复杂,很简单的。”
    说话间,罗伦提笔往自己面前的稿纸上书写起来。