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最近论坛里关于连乘积问题讨论的很是热闹。我想把这个问题的来龙去脉梳理一下;
首先连乘积这个符号Π在几乎所有的数论书里都可以看到,是一个非常常用的普通符号,大家都明白它的用途,我就不再详细叙述了。
接着来看这一个连乘积N*1/2Π(1-1/p),其中3≦p≦√N,大部分网友认为这个连乘积可以表示N以内素数的个数,,当然如果更精确一点应该是N*1/2Π(1-1/p)+π(√N)-1,不过因为π(√N)和π(N)相比的值,当N趋近无限大时,这个值可以忽略不计。关于这个连乘积网友认识并不统一,有的说应该是素数在N中的概率,有的说是比例、几率、密率等等。虽然说法不同,实际上基本都认可这个式子。因为在学习概率问题时就有概率相乘的现成方法可用,所以大家认为这个连乘积说成素数在N中的概率也就顺理成章了。并且证明各个素数的倍数互相独立也是一件很容易的事。1/2Π(1-1/p)这个式子有一个特别有用的地方是它肯定大于1/p,这样我们就可以说N以内素数的个数肯定大于p。不过qingjiao先生是个例外,他认为x-->∞时,x∏(1-1/p)-->1.123π(x),p≤√x。不知他是怎么证明的,有没有可靠的数据就不得而知了。
再一个就是N*1/2Π(1-2/p),其中3≦p≦√N。这个连乘积可以认为是N以内孪生素数的个数,同样可以用概率的方法得出,并且N以内孪生素数的个数,当N>25时,N以内孪生素数的个数大于p/2。同时用以上的两个连乘积再结合素数定理就可以证明哈代_李特伍德关于孪生素数的猜测(参看我的帖子"谈谈连乘积和哈代_李特伍德孪生素数公式的关系")。不过tongxinping先生不同意这种看法,他认为π(N)=N*λ*1/2Π(1-1/p),N以内孪生素数的个数等于N*ε*1/2Π(1-2/p),这样的话,如果哈代_李特伍德关于孪生素数的猜测成立,则有ε=λ*λ。这样同一个N以内素数的个数和N以内孪生素数的个数用连乘积表示,其中一个系数的值竟然会是另一个系数个数的平方,真叫人不可思议。如果是ε=λ=1, 则一切问题迎刃而解。
这里我再强调一点那就是前一个连乘积我没有采用大家常用的Π(1-1/p),而是1/2Π(1-1/p),这是为了这两个连乘积的p值的取值范围一致。
另外从N以内孪生素数的个数N*1/2Π(1-2/p),可以很容易推出偶数N以内哥猜素数对的个数是N*1/2Π(1-2/p)Π[(p-1﹚/﹙p-2)],中括号内p|N。当然得出的值里两个不同的素数是两对,如3、5和5、3等。
今天就写到这里,欢迎大家讨论。有不当之处敬请批评指正! |
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