■最も有名な超越数(その15)
x^y−y^xについて,
4^2−2^4=0 (唯一)
3^2−2^3=1 (唯一)
であることが示されている.すなわち,
x^m−y^n=1は(x,y,m,n)=(3,2,2,3)以外には解をもたない.
x^y (x≧2,y≧2)の形で表される数を完全ベキ乗数と呼ぶことにする.
{an}={1,4,8,9,16,25,27,32,36,・・・}
3^3−5^2=2
のように差が2となる完全ベキ乗数はどれだけあるのだろうか?
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【1】ゴールドバッハの公式
Σ1/(an−1)=1 (n≧2)
すなわち,
1=1/3+1/7+1/8+1/15+1/26+1/31+1/35・・・
(証)ゴールドバッハの和は,左辺を等比級数の和に直して
Σx^-y=Σ1/x(x−1)=Σ{1/(x−1)−1/x}
に等しい.右辺=1
なお,近年には
Σ1/(an+1)=π^2/3−5/2 (n≧2)
が成り立つことも証明されたという.
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【2】anの漸近個数関数
完全ベキ乗数のなかでは完全平方数が圧倒的に多いので
an〜n^2
と予想される.
an<xとなる個数を計算して,個数〜√xであればan〜n^2である.より正確には
個数〜[√x]+[3√x]−[6√x]+・・・
〜√x+O(3√x・logx)
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