■相似思考の問題? (その7)

【1】素数定理

 素数の分布は不規則かつ複雑で未知の部分が多いのですが,18世紀から19世紀にまたがって活躍したガウスは,「素数はどのような規則で現れるか」ということを考え,素数定理を予想しました(1792年:ガウスは当時15才であった).

 素数定理とは,

  π(x)〜x/logx   (x→∞)

というものです.

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【2】概素数定理?

 さらに,ガウスは対数表の裏表紙に

  2つの素因数をもつ数〜(loglogx)・x/logx   (x→∞)

  3つの素因数をもつ数〜1/2(loglogx)^2・x/logx   (x→∞)

と書き込んだことが伝えられています.素因数を2つしかもたない合成数は概素数ということができるので,概素数定理?と呼ぶことにします.

 これらを合わせると,

  x/logx・{1+loglogx+1/2(loglogx)^2+・・・}〜x   (x→∞)

すなわち,

  1+loglogx+1/2(loglogx)^2+・・・→logx   (x→∞)

が成り立たなければなりませんが,

  expx〜1+x+x^2/2・・・・

  x←loglogxを代入すると

  logx〜1+loglogx+1/2(loglogx)^2+・・・

となることが示されます.

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[おまけ]

  12=2×2×3・・・素因数は3個

  14=2×7・・・素因数は2個

  16=2×2×2×2・・・素因数は4個

素因数の数はloglognにほぼ等しい.

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