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楼主: lusishun

再谈连乘积(1-1/p)的来历

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发表于 2021-6-14 20:55 | 显示全部楼层
志明网友:

举两个例子。

先看一个小点的数 1260, 不大于 1260  的素数有 205 个。 1260 的平方根约为  35.5,所以用 2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31  共 11 个素数来筛,按公式   a = 1260*1/2* 2/3*4/5* 6/7*10/11* 12/13*16/17* 18/19 *22/23 * 28/29 *30/31 ≈193,
为什么比 205 少了 12 个?  这个误差是从哪里来的?

再看一个很大的数 10^16,这个数以内的素数有 279238341033925,用公式算  10^16* 1/2* 2/3*4/5*......≈ 304797216105867,又比实际值大了 9%,大这么多,误差是哪里来的?   
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发表于 2021-6-14 20:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 志明 于 2021-6-14 13:07 编辑
天山草@ 发表于 2021-6-14 12:39
举行稍大点的数 1260, 不大于 1260  的素数有 205 个。 1260 的平方根约为  35.5,所以用 2、3、5、7、1 ...


您的理解是正确的,在筛除2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31这 11 个素数的倍数时,把这11个素数的1倍数(素数本身)也筛除掉。因此,在非筛除的数(筛除后余下的数)中,不包含小于√1260的素数。

您说的误差从何来?我在《运用“连乘积公式”的基础条件,揭开误差之迷 》中,揭示了误差的形成原因。 http://bbs.mathchina.com/bbs/for ... =1181460&extra=

点评

那么加上 193 加上 11 得 204,就很接近 205 了对吧? 但是对于 10^16 这个大数,公式算出来为什么又大了 9% 呢? 要是再加上一些用于筛除的素数个数,那就更大了。这么大的误差是从哪里来的?  发表于 2021-6-14 21:05
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 楼主| 发表于 2021-6-14 23:58 | 显示全部楼层
以10为例就可以,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.
10·(1-1/2)=5筛去2的倍数含量,
在筛3的倍数含量,5(1-1/3)=10/3=3.333333,而筛完2,3后应剩下1,5,7三个数,这里却是3.33333,没有筛干净
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 楼主| 发表于 2021-6-15 00:11 | 显示全部楼层
原因是,筛去2,4,6,8,10中,带走的只有6,就是说带走的3的倍数含量是5/3,但实际3的倍数只有一个数6,下一步筛3的倍数含量5/3,  
1,3,5,7,9有两个3的倍数,只筛去5/3,还差1/3没有筛去,所有最后多出1/3=0.33333333
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 楼主| 发表于 2021-6-15 00:16 | 显示全部楼层
lusishun 发表于 2021-6-14 16:11
原因是,筛去2,4,6,8,10中,带走的只有6,就是说带走的3的倍数含量是5/3,但实际3的倍数只有一个数6, ...

换了一种名称,误差还是存在。
套用欧拉函数,改变定义,就出现步步都有误差,在误差的基础上进行运算,最后结果,不能令人满意。事实也是这样
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发表于 2021-6-15 07:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 志明 于 2021-6-14 23:50 编辑

 在《运用“连乘积公式”的基础条件,揭开误差之迷 》中,揭示了误差的形成原因。
http://bbs.mathchina.com/bbs/for ... =1181460&extra=

  “连乘积公式”是以“在从1至偶数A的范围内,素数的倍数和两个以上小于√A的素数的乘积倍数的分布是绝对均衡的。”这一设定的条件推导得出的。

  而实际情况是,任何一个偶数A,都不可能是所有小于√A的素数的倍数和所有两个以上小于√A的素数的乘积倍数。因此,在从1至A的范围内,素数倍数的分布、两个以上的素数的乘积倍数的分布不是绝对的均衡,只是相对的均衡。由此可知:

  其一、“在从1至偶数A的范围内,素数的倍数与两个以上小于√A的素数乘积的倍数的分布不是绝对的均衡。”这一实际情况,与公式形成过程中所设定的条件不是完全相符。由此确定了“连乘积公式”不是精确表达式,计算结果会出现误差,这是“连乘积公式”误差的根源。

  其二、因为素数倍数的间距是相等的,两个以上小于√A的素数的乘积倍数的间距也是相等的,因此,在从1至偶数A的范围内,它们的分布虽然不是绝对的均衡。但是,它们的分布还是具有相对的均衡性。这种相对的均衡性,保证了“连乘积公式”的计算结果是相对合理的近似值(误差是有限的,误差率不会无限扩大)。

  这种相对的均衡性,是“连乘积公式”的基础条件,如果没有相对的均衡性这一基础条件,就没有“连乘积公式”。

  并且,通过分析可知,“连乘积公式”自身对误差具有的调控功能,也是由这种相对的均衡性衍生出来的必然现象。

点评

英雄所见略同。 连乘积(1-1/p)的优势,与缺陷您都看到了。 我们用的词,不一样,但含义是相近的,如何发挥优势,如何克服缺陷。扬长避短,被用来证明哥猜,我是用的加强  发表于 2021-6-15 07:49
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发表于 2021-6-15 10:11 | 显示全部楼层
志明 发表于 2021-6-15 07:12
 在《运用“连乘积公式”的基础条件,揭开误差之迷 》中,揭示了误差的形成原因。
http://bbs.mathchina ...

当自然数趋于无穷大时,“连乘积公式”对于真实值的相对误差会不会趋于零? 还是在一定范围内波动?还是趋向于一个定值? (比如这个定值大约是 14%  左右)

点评

缺陷无法逃避,我是采取加强筛  发表于 2021-6-15 11:41
这是问题,简单倍数含量筛法的缺陷所确定的,  发表于 2021-6-15 11:40
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 楼主| 发表于 2021-6-15 15:34 | 显示全部楼层
我的加强筛:
在连续n个自然数,每个素数p的倍数含量是n/p。
每个素数的倍数个数最多不超过(n/p' +1),筛去p的倍数含量,带走q的倍数含量(n/pq),第一步,筛去2的倍数含量,n-n/2=n(1-1/2),加强筛,n-(4/7)·n=3/7)·n
第二步,筛去3的倍数含量,带走的(4/7)·n中的3的倍数含量,占1/3,就不需要筛了,只对剩下的部分筛去1/3,加强筛按照13/36的比例筛,(1-4/7)·n-(1-4/7)·n·13/36=n·(1-4/7)(1-13/36),依次加强筛去5,7,11,13,…的倍数含量,分别按照1/3,1/5,1/7,1/11…的比例筛,得到:
n·(1-4/7)(1-13/36)(1-1/3)(1-1/5)(1-1/7)(1-1/11)……,这样,剩下的素数个数一定比实际的素数个数少,
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 楼主| 发表于 2021-6-15 16:43 | 显示全部楼层
总结,
加强筛的依据,
1,倍数含量的定义,2,倍数含量重叠的规律。3,覆盖定理。
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 楼主| 发表于 2021-6-15 16:46 | 显示全部楼层
lusishun 发表于 2021-6-15 08:43
总结,
加强筛的依据,
1,倍数含量的定义,2,倍数含量重叠的规律。3,覆盖定理。

在简单倍数含量筛法过程中,出现了(1-1/p)的连乘式,是过程中的自然出现。
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