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[watermark] 利用素数含量特征值ω计算素数个数
关于我已经公布的素数含量公式ω=(p-1)(!)/p(!)(相当于П(1-(1/p))的实际应用问题,始终需要列到议事日程上来。
那么,这个公式有无应用价值?怎样应用?
本文给这个疑问做出最终的答案。
问题:怎样利用ω=(p-1)(!)/p(!)计算任意给出的自然数N,在1——N中有多少个素数?也就是说,π(N)=?
在埃拉托塞尼筛法中,只要筛除含有素数P_I及以前的所有素数的那些合数,就筛尽了N以内的所有合数,(P_I~√N,~的含义P_I≤√N且最接近√N)。
这个概念早已使用多年。
这就是π(N)=N*ω_PI的计算原理。
举例来说,任意给定一个数88,,在88以内,有多少个素数?取P_I~√88≤7,可取7、5等,
ω_5=(2-1)(3-1)(5-1)/2*3*5=8/30=4/15. ω_7=4/15*6/7=24/105=8/35,
π(88)_1=[88*4/15]=23,
π(88)_2=[88*8/35]=20
π(88)_1确实等于实际素数个数23.
π(88)_2.筛的过火了一些,这是因为88数字很小.当N逐渐增大时, 取P_I~√N,才可以筛尽N中所有合数,得到较精确的素数个数的实际值.
例如10000, P_I~√10000=100, P_I=97,
π(10000)=10000*ω_10000=10000*{(2-1)(3-1)…(97-1)/97(!)就可以正确的找到10000以内的素数个数了。
结论:对于任意给定的自然数N,在1——N中的素数个数
π(N)= N*ω_PI ω_P_I=(P_I-1)(!)/P_I(!)=П(1-(1/p_I))
其中,P_I≤√N 且 P_I~√N
在这里,筛尽N以内所有合数的必要条件是P_I≤√N 且 P_I~√N。
仅仅具备了必要条件本筛法将产生误差,所以要想达到筛尽合数的最终目标,必须具备充分条件,以下给出充分条件:
由于是对有限数进行具体计算,那么,在计算中必须注意ω_P_I中有没被筛到的序列合数,这个序列合数处在P_I(!)之后的连续合数中,每一次筛除P_I的后继素数的P_I+1^2之中的合数时,必然筛除前一个连续合数序列的所有合数而遗留后继素数的P_I+1(!)之后的连续合数序列。因此,利用ω=(p-1)(!)/p(!)计算任意给出的自然数N,在1——N中有多少个素数的充分条件是:π(N)= N*ω_PI -m ;其中p_1>=m>=p,在具体计算中,本计算原理理论上没有误差。
本论文继续上面论述的原则,继续深入论述素数含量问题,但是仍然没有展示“基本原理”,这是一个逐步深入的论述过程,当最终阐述出“原理”,数论以往的所有研究 中所走过的弯路就一目了然了。
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