ค่าคงที่ของไมเซิล-เมอร์เทนส์ คืออะไร?

M = lim(Σₚ≤ₙ 1/p − ln ln n)
M ≈ 0.26149721284764278375. ไมเซิลและเมอร์เทนส์, 1874.

จงนำส่วนกลับของจำนวนเฉพาะทั้งหมดจนถึง n มาบวกกัน: 1/2 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ⋯ + 1/p ผลรวมนี้เติบโตขึ้น แต่ช้าอย่างยิ่ง คือเติบโตตาม ln(ln(n)) ค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์ M คือช่องว่างที่แม่นยำระหว่างผลรวมนี้กับพจน์หลักของมัน เช่นเดียวกับที่ค่าคงที่ออยเลอร์-มัสเครอนี γ เป็นช่องว่างระหว่างอนุกรมฮาร์มอนิกกับ ln(n).

ผลรวมส่วนกลับของจำนวนเฉพาะเติบโตเหมือน ln(ln(n)) + M
Σ_{p≤n} 1/p ≈ ln(ln(n)) + M
M ≈ 0.2615 (ค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์)
เมื่อ n=10: ≈ 0.84 n=100: ≈ 1.18 n=1000: ≈ 1.52 n=10^10: ≈ 2.30
เมื่อเทียบกับผลบวกฮาร์มอนิก Σ 1/n ≈ ln(n) + γ — ผลรวมส่วนกลับของจำนวนเฉพาะเติบโตช้ากว่ามาก

ออยเลอร์พิสูจน์ในปี 1737 ว่าผลรวมของส่วนกลับของจำนวนเฉพาะทั้งหมดนั้นลู่ออก ข้อนี้ยากกว่าการพิสูจน์ว่ามีจำนวนเฉพาะอยู่ไม่สิ้นสุดมาก และให้ภาพเชิงปริมาณว่าจำนวนเฉพาะหนาแน่นเพียงใด จากนั้นทฤษฎีบทของเมอร์เทนส์ระบุว่า Σ(p≤n) 1/p = ln(ln(n)) + M + O(1/log n) ทำให้ M เป็นพจน์ค่าคงที่ที่แม่นยำ.

M เทียบกับ γ: ค่าคงที่ของช่องว่างสองตัว

การเปรียบเทียบเคียงกันของค่าคงที่ออยเลอร์-มัสเครอนีกับค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์

ออยเลอร์-มัสเครอนี γไมเซิล-เมอร์เทนส์ M
Σ 1/n − ln(n) → 0.5772Σ 1/p − ln(ln n) → 0.2615
จำนวนเต็มทั้งหมดเฉพาะจำนวนเฉพาะ

M และ γ มีความสัมพันธ์กันโดย M = γ + Σₚ(ln(1−1/p) + 1/p) เรายังไม่รู้ว่าค่าคงที่ใดค่าคงที่หนึ่งเป็นจำนวนอตรรกยะหรือไม่ ทั้งสองค่าถูกคำนวณไปถึงทศนิยมหลายพันล้านตำแหน่ง และเชื่อกันว่าน่าจะเป็นจำนวนทรานเซนเดนทัล แต่ยังไม่มีบทพิสูจน์สำหรับทั้งคู่ M = 0.261497212847642783755426838608669…

ผลบวกฮาร์มอนิกเทียบกับผลรวมส่วนกลับของจำนวนเฉพาะ: ทั้งคู่ลู่ออก แต่ด้วยอัตราที่ต่างกันมาก
4.8959.792.935.197.499.79n=10n=100n=1000n=100…

ผลบวกฮาร์มอนิก (สีน้ำเงิน): 2.93, 5.19, 7.49, 9.79 ส่วนผลรวมส่วนกลับของจำนวนเฉพาะที่เติบโตเหมือน ln(ln(n))+M มีค่าเพียง 0.84, 1.18, 1.52, 1.85 ที่จุดเดียวกัน

อุปมากับค่าคงที่ออยเลอร์-มัสเครอนี

ค่าคงที่ออยเลอร์-มัสเครอนี แกมมา วัดช่องว่างระหว่างอนุกรมฮาร์มอนิก (1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n) กับ ln(n) ค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์ M ทำหน้าที่แบบเดียวกันสำหรับผลรวมส่วนกลับของจำนวนเฉพาะ (1/2 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/p) เทียบกับ ln(ln(n)) ทั้งสองตัวเป็นค่าคงที่แบบ “แก้ความคลาดเคลื่อน” ของอนุกรมลู่ออกที่เติบโตเชิงลอการิทึม.

ข้อเท็จจริงสำคัญเกี่ยวกับค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์

ค่าคงที่ไมเซิล-เมอร์เทนส์ M ≈ 0.26149 ทำหน้าที่กับส่วนกลับของจำนวนเฉพาะแบบเดียวกับที่ค่าคงที่ออยเลอร์-มัสเครอนีทำกับอนุกรมฮาร์มอนิก เมอร์เทนส์พิสูจน์ในปี 1874 ว่า 1/2 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/p = ln(ln(n)) + M + ค่าคลาดเคลื่อนเล็กน้อย เรายังไม่รู้ว่า M เป็นจำนวนอตรรกยะหรือไม่ มันปรากฏในทฤษฎีบทของเมอร์เทนส์เกี่ยวกับผลคูณของจำนวนเฉพาะ และในความหนาแน่นของ จำนวนเรียบ อีกทั้ง M กับแกมมายังเชื่อมโยงกันด้วยผลบวกเฉพาะเจาะจงเหนือจำนวนเฉพาะทั้งหมด.

ใช้ใน
คณิตศาสตร์
ฟิสิกส์
วิศวกรรมศาสตร์
🧬ชีววิทยา
💻วิทยาการคอมพิวเตอร์
📊สถิติ
📈การเงิน
🎨ศิลปะ
🏛สถาปัตยกรรม
ดนตรี
🔐วิทยาการเข้ารหัสลับ
🌌ดาราศาสตร์
เคมี
🦉ปรัชญา
🗺ภูมิศาสตร์
🌿นิเวศวิทยา
Want to test your knowledge?
Question
ผลรวมของส่วนกลับของจำนวนเฉพาะทั้งหมดลู่เข้าหรือไม่?
tap · space
1 / 10