■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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