作者chau (妳……在怕什麼?)
看板NTUMath90
標題質數定理
時間Sun Feb 15 02:32:32 2004
我們知道當 x 趨於無窮時,π(x) 也趨於無窮,但是π(x),也就是不超過 x 的質
數個數大概有多大呢?它與 x 的大小有怎樣的關係?這是一個很難的問題,也是一個很
重要的問題,是質數分佈理論的中心問題。
高斯與勒讓德(1752~1833)等人猜想π(x) 與 x/㏒x 大致相等(這裡 ㏒x 是 x
的自然對數,即以 e 為底的對數,e=2.718281828459… 是一個重要的常數),換句話
說,
x
π(x) = ------- + R .......(1)
log x
R 稱為餘項,當 x 很大時,R 與「主項」 x/㏒x 相比是微不足道的。
(1) 稱為質數定理,它的證明十分困難,在高斯等人提出上述猜想後,五十年內毫無
進展。首先打破僵局的是俄國的大數學家契貝謝夫(1821~1894),他在 1849 年與 1852
年發表的兩篇文章中得到當 x 很大時,
x x
0.92129 ------- ≦ π(x) ≦ 1.10555 -------
log x log x
這個結果與 (1) 已很接近,可惜的是,雖然有不少人仿效他的工作,但契貝謝夫所用的
方法是不能導致問題的最終解決的。
1881 年,英國數學家西爾維斯特(1814~1897)發表了悲觀的評論說,
「我們或許要等待世界上產生這樣一個人,他的智慧與洞察力像契貝謝夫一樣,證明
自己超人一等。」
當他說這段話時,他並不日道解決這個問題的數學家阿達瑪等人已經誕生。他也沒有
注意到在二十多年以前,也就是 1859 年,德國卓越的數學家黎曼已經在一篇文章中提供
了解決這個問題的鑰匙。
1896 年,法國數學家阿達瑪(1865~1963)與德‧拉‧瓦利普松(1866~1962)同時
、獨立地證明了質數定理。他們的證明都利用了黎曼 1859 年的那篇論文中的思想,利用
了複變函數的理論。
又過了五十多年,挪威數學家塞爾貝格(1917~)與匈牙利數學家厄爾多斯(1913~
)在 1948 年找到了不利用複變函數理論的「初等證明」,可惜的是,這個「初等證明」
也十分的艱深。
(1) 中餘項 R 的估計也是一個很難的問題,有不少人在研究它。
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「miss」是想。
也是錯失的意思
「missyou」是想你。
同時,也是錯失你。
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