■素数と無限級数(その9)
【1】θ(x)≦A1xの証明
2^k-1≦x<2^kとする.
(2n,n)<Σ(2n,j)=(1+1)^2n=4^n
区間(n,2n]に現れるすべての素数の積は(2n,n)を割り切るから,
θ(2n)−θ(n)=Πp≦log(2n,n)<nlog4
θ(2^k)=Σ{θ(2^j+1)−θ(2^j)}<log4Σ2^j<log4・2^k
θ(x)≦θ(2^k)<log4・2^k<xlog16
→A1=log16=2.772825
===================================
【2】θ(x)≧A3xの証明
(2n,n)=(2n)!/(n!)^2
を割り切る素数pの最大ベキは
Σ([2n/p^k]−2[n/p^k]
和の各項は0または1であるから
2^n≦2n/n・(2m−1)/(n−1)・・・n/1=(2n,n)≦(2n)^π(2n)
nlog2≦π(2n)log(2n)
A3は1/2log2=0.364よりちいさければ,どのような値でも取れることになる.
===================================