【１】ディリクレによる約数関数の漸近挙動

　約数の総和関数σ(k)の漸近挙動

　　1/n^2Σσ(k)〜π^2/12

について，１８３８年，ディリクレはσ(n)の平均値が，大きいｎに対して　　　　1/nΣσ(k)〜π^2n/12

を示しました．

　　1/25Σσ(k)=20.88　→　ディリクレの評価はπ^2･25/12=20.56

　　1/50Σσ(k)=41.6　→　ディリクレの評価はπ^2･50/12=41.12

　　1/100Σσ(k)=82.99　→　ディリクレの評価はπ^2･100/12=82.25

　また，約数の個数関数ｄ(k)の平均値の漸近挙動について，ディリクレは

　　1/nΣｄ(k)〜ln(n)-2γ+1

を示しました．

　　1/25Σｄ(k)=3.48　→　ディリクレの評価はln(25)-2γ+1=3.37

　　1/50Σｄ(k)=4.14　→　ディリクレの評価はln(50)-2γ+1=4.07

　　1/100Σｄ(k)=4.82　→　ディリクレの評価はln(100)-2γ+1=4.76

　ｄ（ｎ）でｎの約数の個数を表せば，

　　Ｄ（ｎ）＝Σｄ（ｎ）＋ｘｌｎｘ＋（２γ−１）＋Δ（ｘ）

　ディリクレ自身の誤差評価はΔ（ｘ）＝Ｏ（ｘ^1/2）であったが，ボロノイの結果は

　　Δ（ｘ）＝Ｏ（ｘ^1/3ｌｎｘ）

で，ディリクレの評価を本質的の凌駕するものであった．

　現在知られている最良の評価はハクスリーによるもので，

　　Δ（ｘ）＝Ｏ（ｘ^23/73ｌｎ^461/146ｘ）

で，ボロノイの結果から

　　１／３−２３／７３＝＝４／２１９＝０．０１８２６・・・

すなわち６％にも達していない．

　なお，ハーディーによって，

　　Δ（ｘ）＝Ｏ（ｘ^θ），θ≧１／４

であろうと予想されている．

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【２】オイラー関数φ(n)の漸近挙動

　オイラー関数φ(n)（ｎより小さくｎの互いに素な正整数の個数関数）は多くの興味深い性質をもっています．

　　σ(n)＋φ(n)＝nｄ(n)

はｎが素数であるための必要十分条件です．その上界・下界は

　　n^(1/2)/n＜φ(n)≦n-1

で与えられますが，１８５７年，リューヴィルは

　　ζ(s-1)／ζ(s)＝Σφ(n)／ｎ^s

を示しました．

　また，オイラー関数φ(n)の平均値については

　　1/nΣφ(k)/k（φ(n)の平均/n）〜{Σ1/n^2}^(-1)=6/π^2

　　1/n^2Σφ(k)〜3/π^2

のようになります．すなわち，大きいｎの値に対して，オイラー関数φ(n)の平均値は

　　1/nΣφ(k)〜3n/π^2

で近似されます．

　位数ｎのファレイ分数の個数は

　　１＋Σφ(k)

ですが，大きいｎに対して，この和は３（ｎ／π）^2で近似されることになります．また，１８８３年，シルベスターは位数ｎのファレイ分数の和が

　　（１＋Σφ(k)）／２

であることを示しました．

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