■オイラーの素数生成式(その25)

(1)オイラーの2次式:f(x)=x^2+x+41はx=0〜39に対して素数を与えます.

 他にも素数をよく生成する式が昔から知られていて

(2)ルビーの2次式:f(x)=|36x^2−810x+2753|  (x=0〜44)

(3)フロベニウスの2次式:f(x)=2x^2+2x+19

(4)4x^2+170x+1847

(5)4x^2+4x+59

などがあげられます.

 一方,多項式ではないもの(漸化式)では・・・

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【1】藤本の定理

 『素数を表す漸化式

  pn=[{logζ(an)+Σ(r=1~n-1)log(1−pr^-an)}^-1/an]+1

が成立する.ここで,prはr番目の素数,ζ(s)はリーマンのゼータ関数,[・]はガウス記号,また,anはan≧pnを満たす任意の定数で,たとえば,2^2n,2^n,n(n−1)/2などをとることができる.』

(anはnlog(nlogn)(n≧6)より小さくできない.)

 早速簡単な検証に移るが,n=1のとき,a1=2とすると

  ζ(a1)=ζ(2)=π^2/6

  p1=[{logζ(2)}^-1/2]+1=2

が容易に確かめられる.

 この定理は(すべての素数でなく)p1,p2,・・・,pn-1だけからpnを定める式を与えている.証明は割愛するが,

  1/(pn−1)^an≧{logζ(an)+Σ(r=1~n-1)log(1−pr^-an)>1/pn^an

が成立することを示せばよい.

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