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.

Chebyshev Functions

المؤلف:  Bach, E. and Shallit, J.

المصدر:  Algorithmic Number Theory, Vol. 1: Efficient Algorithms. Cambridge, MA: MIT Press

الجزء والصفحة:  ...

23-8-2020

2952

+

-

20

Chebyshev Functions

The two functions theta(x) and psi(x) defined below are known as the Chebyshev functions.

ChebyshevFunctionTheta

The function theta(x) is defined by

theta(x) = sum_(k=1)^(pi(x))lnp_k

(1)

= ln[product_(k=1)^(pi(x))p_k]

(2)

= lnx#

(3)

(Hardy and Wright 1979, p. 340), where p_k is the kth prime, pi(x) is the prime counting function, and x# is the primorial. This function has the limit

 lim_(x->infty)x/(theta(x))=1

(4)

and the asymptotic behavior

 theta(n)∼n

(5)

(Bach and Shallit 1996; Hardy 1999, p. 28; Havil 2003, p. 184). The notation theta(n) is also commonly used for this function (Hardy 1999, p. 27).

ChebyshevFunctionPsi

The related function psi(x) is defined by

psi(x) = sum_(p^nu<=x)lnp

(6)

= sum_(n<=x)Lambda(n),

(7)

where Lambda(n) is the Mangoldt function (Hardy and Wright 1979, p. 340; Edwards 2001, p. 51). Here, the sum runs over all primes p and positive integers nu such that p^nu<=x, and therefore potentially includes some primes multiple times. A simple and beautiful formula for psi(x) is given by

 psi(x)=ln[LCM(1,2,3,...,|_x_|)],

(8)

i.e., the logarithm of the least common multiple of the numbers from 1 to n (correcting Havil 2003, p. 184). The values of LCM(1,2,...,n) for n=1, 2, ... are 1, 2, 6, 12, 60, 60, 420, 840, 2520, 2520, ... (OEIS A003418; Selmer 1976). For example,

 psi(10)=ln2520=3ln2+2ln3+ln5+ln7.

(9)

The function also has asymptotic behavior

 psi(x)∼x

(10)

(Hardy 1999, p. 27; Havil 2003, p. 184).

The two functions are related by

 psi(x)=sum_(k=1)^(|_log_2x_|)theta(x^(1/k))

(11)

(Havil 2003, p. 184).

Chebyshev showed that pi(x)/(x/lnx)theta(x)/x, and psi(x)/x∼1 (Ingham 1995; Havil 2003, pp. 184-185).

According to Hardy (1999, p. 27), the functions theta(n) and psi(n) are in some ways more natural than the prime counting function pi(x) since they deal with multiplication of primes instead of the counting of them.


REFERENCES:

Bach, E. and Shallit, J. Algorithmic Number Theory, Vol. 1: Efficient Algorithms. Cambridge, MA: MIT Press, pp. 206 and 233, 1996.

Chebyshev, P. L. "Mémoir sur les nombres premiers." J. math. pures appl. 17, 366-390, 1852.

Costa Pereira, N. "Estimates for the Chebyshev Function psi(x)-theta(x)." Math. Comput. 44, 211-221, 1985.

Costa Pereira, N. "Corrigendum: Estimates for the Chebyshev Function psi(x)-theta(x)." Math. Comput. 48, 447, 1987.

Costa Pereira, N. "Elementary Estimates for the Chebyshev Function psi(x) and for the Möbius Function M(x)." Acta Arith. 52, 307-337, 1989.

Dusart, P. "Inégalités explicites pour psi(X)theta(X)pi(X) et les nombres premiers." C. R. Math. Rep. Acad. Sci. Canad 21, 53-59, 1999.

Edwards, H. M. Riemann's Zeta Function. New York: Dover, 2001.

Hardy, G. H. Ramanujan: Twelve Lectures on Subjects Suggested by His Life and Work, 3rd ed. New York: Chelsea, p. 27, 1999.

Hardy, G. H. and Wright, E. M. "The Functions theta(x) and psi(x)" and "Proof that theta(x) and psi(x) are of Order x." §22.1-22.2 in An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Clarendon Press, pp. 340-342, 1979.

Havil, J. "Enter Chebyshev with Some Good Ideas." §15.11 in Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 183-186, 2003.

Ingham, A. E. The Distribution of Prime Numbers. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1995.

Nagell, T. Introduction to Number Theory. New York: Wiley, p. 60, 1951.

Panaitopol, L. "Several Approximations of pi(x)." Math. Ineq. Appl. 2, 317-324, 1999.

Robin, G. "Estimation de la foction de Tchebychef theta sur le kième nombre premier er grandes valeurs de la fonctions omega(n), nombre de diviseurs premiers de n." Acta Arith. 42, 367-389, 1983.

Rosser, J. B. and Schoenfeld, L. "Sharper Bounds for Chebyshev Functions theta(x) and psi(x)." Math. Comput. 29, 243-269, 1975.

Schoenfeld, L. "Sharper Bounds for Chebyshev Functions theta(x) and psi(x), II." Math. Comput. 30, 337-360, 1976.

Selmer, E. S. "On the Number of Prime Divisors of a Binomial Coefficient." Math. Scand. 39, 271-281, 1976.

Sloane, N. J. A. Sequence A003418/M1590 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد