■素数と無限級数(その26)

 調和級数(自然数の逆数の和)が発散することはよく知られている.それどころか,素数の逆数の和だけでさえ発散する.

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(証)p(≦n)なる素数を考える.</P>

  Π(1+1/p+1/p^2+・・・)=Π1/(1−1/p)

を展開すると自然数の逆数は必ずでてくるから

  Π(1+1/p+1/p^2+・・・)>1+1/2+1/3+・・・+1/n→∞

 Π1/(1−1/p)→∞

左辺の対数をとると

  g(n)=Σlog(1+1/(p−1))→∞

 ここで,logx<xを用いて

  log(1+1/(p−1))<1/(p−1)=1/p+1/p(p−1)<1/p+1/(p−1)^2

  g(n)<Σ{1/p+1/(p−1)^2}=Σ{1/p)+π^2/6

 これよりΣ{1/p)→∞

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