유클리드의 정리

유클리드의 정리 (Euclid’s Theorem) 의 내용은 다음과 같습니다.

소수 의 집합 $\mathbb P$의 크기는 무한하다.
유클리드의 정리 증명

(증명의 스케치)
소수가 유한하게 있다고 치고, $q = 1 + \prod\limits_{p \in \mathbb P} p $라 하자. ($\mathbb P$는 모든 소수들의 집합)
모든 소수 $p$에 대해 $q$와 $p$는 서로소 이고, $q > \max \mathbb P$이므로, $1$보다 크고 $q$보다 작은 약수가 존재하지 않으므로 $q$는 소수이다.
이렇게 되면 모든 소수들의 집합이라는 가정에 모순이 생긴다.

나중에 이 정리는 굉장히 확장되어, $n$번째 소수 로그 적분 함수 ${\rm Li} (n)$에 근접한다는 소수 정리 에 다다릅니다.