■モーデル・ファルティングスの定理(その5)

(2)モーデル・ファルティングスの定理をフェルマー曲線に応用すると・・・

 フェルマー生を持つことを証明するために、ゼータ関数のオイラー積表示

  Π(1−1/p)

とζ(1)=∞であることより   Π(1−1/p)=0

 よって、任意の0<ε<1にたいして、5異常の素数列{p1、p2、・・・、ps}が存在して

  (1−1/p1)(1−1/p2)・・・(1−1/ps)<ε/4

となることが用いられている。

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 素数が無限に存在すること・√2が無理数であることは,ギリシア数学のなかでも有名な定理です.それぞれユークリッドとピタゴラスが背理法を用いて証明していますが,その証明はだれしもが容易に理解できるものです.同様に,調和級数Σ(1/n)が無限大に発散すること

  1/1+1/2+1/3+・・・=∞

も容易に示すことができました.

 それでは,素数の逆数の和

  Σ(1/p)=1/2+1/3+1/5+1/7+1/11+・・・

は有限でしょうか?

(証明)

 調和級数1/1+1/2+1/3+・・・は,オイラー積表示すると

  Π(1−1/p)^-1

と書けますから,

  Π(1−1/p)^-1〜∞.

 調和級数(自然数の逆数の和)が発散することはよく知られている.それどころか,素数の逆数の和だけでさえ発散する.

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