■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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