■素数生成多項式(その24)
オイラーの仕事のひとつに素数生成式があります.素数をかなりの確率で生成する公式,その値の多くが素数となる式です.たとえば,オイラーの2次式:
f(x)=x^2+x+41
はx=0〜39に対して素数を与えます.オイラーの公式はx=40で1681=41^2となって破綻しますが,以下,x=42,43,45,46,47,48,50,51,52,53,・・・,1000万以下のxに対して47.5%の確率で素数を生成します.
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オイラーの公式x^2+x+41のxをx−1に変換すればx^2−x+41,x−40に変換すればx^2−79x+1601が与えられます.x^2−x+c型では,逆に,ほとんど素数にならない式も見つけられています.
十分大きい値xに対して,素数密度は0に近づきますから,cの大きさを制限しなければこの問題は無意味になります.そこで,1万以下のxに限定しますが,x^2−x+c型ではc=219525のとき,すなわち,
f(x)=x^2−x+219525
の素数密度は2.33%だそうです.
素数定理
π(x)〜x/logx (x→∞)
より,1万以下のxに対しての素数密度はおよそ
1/log10^4=10.86%
ですから,x^2−x+219525が素数になりにくいことがおわかりいただけるでしょう.
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