■素数分布(その3)

【1】ガウスの素数予想

100以下の素数は25個,101から200までの素数は21個あります.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→∞)

π(x)/(x/logx)〜1   (x→∞)

というものです.ここで,π(x)は任意の整数xを越えない素数の個数を表すものとします.”〜”記号は漸近的に等しい,すなわちxが十分大きいとき両者の比が1に近づくという意味です.

 素数定理を予想するにはたくさんの素数が必要になり,実際,素数定理はガウスが素数表を眺めていたときに(実験的に)発見されました.素数定理は,ランダムにとった整数xが素数である確率がおよそ1/logxだと主張しているのですが,素数定理を合理的に予想するための簡単な発見的議論を(その2)に示しておきました.

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