0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Mertens Function

المؤلف:  Deléglise, M. and Rivat, J.

المصدر:  "Computing the Summation of the Möbius Function." Experiment. Math. 5

الجزء والصفحة:  ...

18-8-2020

2516

+

-

20

Mertens Function

 

 

MertensFunction

The Mertens function is the summary function

 M(n)=sum_(k=1)^nmu(k),

(1)

where mu(n) is the Möbius function (Mertens 1897; Havil 2003, p. 208). The first few values are 1, 0, -1-1-2-1-2-2-2-1-2-2, ... (OEIS A002321). M(n) is also given by the determinant of the n×n Redheffer matrix.

Values of M(10^n) for n=0, 1, 2, ... are given by 1, -1, 1, 2, -23-48, 212, 1037, 1928, -222, ... (OEIS A084237; Deléglise and Rivat 1996).

The following table summarizes the first few values of n at which M(n)=k for various k

k OEIS n such that M(n)=k
-3   13, 19, 20, 30, 33, 43, 44, 45, 47, 48, 49, 50, ...
-2   5, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 21, 23, 24, 25, 29, ...
-1   3, 4, 6, 10, 15, 16, 22, 26, 27, 28, 35, 36, 38, ...
0 A028442 2, 39, 40, 58, 65, 93, 101, 145, 149, 150, ...
1 A118684 1, 94, 97, 98, 99, 100, 146, 147, 148, 161, ...
2   95, 96, 217, 229, 335, 336, 339, 340, 345, 347, 348, ...
3   218, 223, 224, 225, 227, 228, 341, 342, 343, 344, 346, ...

An analytic formula for M(x) is not known, although Titchmarsh (1960) showed that if the Riemann hypothesis holds and if there are no multiple Riemann zeta function zeros, then there is a sequence T_k with k<=T_k<=k+1 such that

(2)

where zeta(z) is the Riemann zeta function,

 M_0(x)=<span style={M(x)-1/2mu(x) if x in Z^+; M(x) otherwise, " src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/MertensFunction/NumberedEquation3.gif" style="height:48px; width:222px" />

(3)

and rho=1/2+igamma runs over all nontrivial zeros of the Riemann zeta function (Odlyzko and te Riele 1985).

The Mertens function is related to the number of squarefree integers up to n, which is the sum from 1 to n of the absolute value of mu(k),

 sum_(k=1)^n|mu(k)|∼6/(pi^2)n+O(sqrt(n)).

(4)

The Mertens function also obeys

 sum_(n=1)^xM(x/n)=1

(5)

(Lehman 1960).

Mertens (1897) verified that |M(x)|<=sqrt(x) for x<10000 and conjectured that this inequality holds for all nonnegative x. The statement

 |M(x)|<x^(1/2)

(6)

is therefore known as the Mertens conjecture, although it has since been disproved.

Lehman (1960) gives an algorithm for computing M(x) with O(x^(2/3+epsilon)) operations, while the Lagarias-Odlyzko (1987) algorithm for computing the prime counting function pi(x) can be modified to give M(x) in O(x^(3/5+epsilon)) operations. Deléglise and Rivat 1996) described an elementary method for computing isolated values of M(x) with time complexity O(x^(2/3)(lnlnx)^(1/3)) and space complexity O(x^(1/3)(lnlnx)^(2/3)).


REFERENCES:

Deléglise, M. and Rivat, J. "Computing the Summation of the Möbius Function." Experiment. Math. 5, 291-295, 1996.

Derbyshire, J. Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. New York: Penguin, p. 250, 2004.

Havil, J. Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 208-210, 2003.

Lagarias, J. and Odlyzko, A. "Computing pi(x): An Analytic Method." J. Algorithms 8, 173-191, 1987.

Lehman, R. S. "On Liouville's Function." Math. Comput. 14, 311-320, 1960.

Lehmer, D. H. Guide to Tables in the Theory of Numbers. Bulletin No. 105. Washington, DC: National Research Council, pp. 7-10, 1941.

Mertens, F. "Über einige asymptotische Gesetze der Zahlentheorie." J. reine angew. Math. 77, 46-62, 1874.

Mertens, F. "Über eine zahlentheoretische Funktion." Akad. Wiss. Wien Math.-Natur. Kl. Sitzungsber. IIa 106, 761-830, 1897.

Odlyzko, A. M. and te Riele, H. J. J. "Disproof of the Mertens Conjecture." J. reine angew. Math. 357, 138-160, 1985.

Sloane, N. J. A. Sequences A002321/M0102, A028442, A084237, and A118684 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Sterneck, R. D. von. "Empirische Untersuchung über den Verlauf der zahlentheoretischer Function sigma(n)=sum_(x=1)^(n)mu(x) im Intervalle von 0 bis 150 000." Sitzungsber. der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften Wien, Math.-Naturwiss. Klasse 2a 106, 835-1024, 1897.

Titchmarsh, E. C. The Theory of Functions, 2nd ed. Oxford, England: Oxford University Press, 1960.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد