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 Constant

المؤلف:  Bach, E. and Shallit, J

المصدر:  Algorithmic Number Theory, Vol. 1: Efficient Algorithms. Cambridge, MA: MIT Press, 1996.

الجزء والصفحة:  ...

3-10-2020

1180

+

-

20

Mertens Constant

The Mertens constant B_1, also known as the Hadamard-de la Vallee-Poussin constant, prime reciprocal constant (Bach and Shallit 1996, p. 234), or Kronecker's constant (Schroeder 1997), is a constant related to the twin primes constant and that appears in Mertens' second theorem,

 sum_(p<=x)1/p=lnlnx+B_1+o(1),

(1)

where the sum is over primes and o(1) is a Landau symbol. This sum is the analog of

 sum_(n<=x)1/n=lnx+gamma+o(1),

(2)

where gamma is the Euler-Mascheroni constant (Gourdon and Sebah).

The constant is given by the infinite sum

 B_1=gamma+sum_(k=1)^infty[ln(1-p_k^(-1))+1/(p_k)]

(3)

where gamma is the Euler-Mascheroni constant and p_k is the kth prime (Rosser and Schoenfeld 1962; Hardy and Wright 1979; Le Lionnais 1983; Ellison and Ellison 1985), or by the limit

 B_1=lim_(x->infty)(sum_(p<=x)1/p-lnlnx).

(4)

According to Lindqvist and Peetre (1997), this was shown independently by Meissel in 1866 and Mertens (1874). Formula (3) is equivalent to

B_1 = gamma-sum_(k=1)^(infty)sum_(j=2)^(infty)1/(jp_k^j),

(5)

= gamma-sum_(j=2)^(infty)(P(j))/j,

(6)

where P(n) is the prime zeta function, which follows from (5) using the Mercator series for ln(1+x) with x=-1/p_kB_1 is also given by the rapidly converging series

 B_1=gamma+sum_(m=2)^infty(mu(m))/mln[zeta(m)],

(7)

where zeta(n) is the Riemann zeta function, and mu(n) is the Möbius function (Flajolet and Vardi 1996, Schroeder 1997, Knuth 1998).

The Mertens constant has the numerical value

 B_1=0.2614972128...

(8)

(OEIS A077761). Knuth (1998) gives 40 digits of B_1, and Gourdon and Sebah give 100 digits.

The product of 1-1/p behaves asymptotically as

 product_(p<=x)(1-1/p)∼(e^(-gamma))/(lnx)

(9)

(Hardy 1999, p. 57), where gamma is the Euler-Mascheroni constant and ∼ is asymptotic notation, which is the Mertens theorem.

The constant B_1 also occurs in the summatory function of the number of distinct prime factors omega(k),

 sum_(k=2)^nomega(k)=nlnlnn+B_1n+o(n)

(10)

(Hardy and Wright 1979, p. 355).

The related constant

B_2 = gamma+sum_(k=1)^(infty)[ln(1-p_k^(-1))+1/(p_k-1)]

(11)

= B_1+sum_(k=1)^(infty)1/(p_k(p_k-1))

(12)

= gamma+sum_(n=2)^(infty)(phi(n)ln[zeta(n)])/n

(13)

= 1.034653...

(14)

(OEIS A083342) appears in the summatory function of the number of (not necessarily distinct) prime factors Omega(n),

 sum_(n<=x)Omega(n)=xlnlnx+B_2x+o(x)

(15)

(Hardy and Wright 1979, p. 355), where phi(n) is the totient function and zeta(n) is the Riemann zeta function.

Another related constant is

B_3 = gamma+sum_(j=2)^(infty)sum_(k=1)^(infty)(lnp_k)/(p_k^j)

(16)

= 1.3325822757...

(17)

(OEIS A083343; Rosser and Schoenfeld 1962, Montgomery 1971, Finch 2003), which appears in another equivalent form of the Mertens theorem

 B_3=lim_(x->infty)(lnx-sum_(p<=x)(lnp)/p).

(18)


REFERENCES:

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

Ellison, W. J. and Ellison, F. Prime Numbers. New York: Wiley, 1985.

Finch, S. R. "Meissel-Mertens Constants." §2.2 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 94-98, 2003.

Flajolet, P. and Vardi, I. "Zeta Function Expansions of Classical Constants." Unpublished manuscript. 1996. http://algo.inria.fr/flajolet/Publications/landau.ps.

Gourdon, X. and Sebah, P. "Some Constants from Number Theory." http://numbers.computation.free.fr/Constants/Miscellaneous/constantsNumTheory.html.

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

Hardy, G. H. and Wright, E. M. "Mertens's Theorem." §22.8 in An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Oxford University Press, pp. 351-353 and 355, 1979.

Ingham, A. E. The Distribution of Prime Numbers. London: Cambridge University Press, pp. 22-24, 1990.

Knuth, D. E. The Art of Computer Programming, Vol. 2: Seminumerical Algorithms, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1998.

Landau, E. Handbuch der Lehre von der Verteilung der Primzahlen, 3rd ed. New York: Chelsea, pp. 100-102, 1974.

Le Lionnais, F. Les nombres remarquables. Paris: Hermann, p. 24, 1983.

Lindqvist, P. and Peetre, J. "On the Remainder in a Series of Mertens." Expos. Math. 15, 467-478, 1997.

Mertens, F. J. für Math. 78, 46-62, 1874.

Michon, G. P. "Final Answers: Numerical Constants." http://home.att.net/~numericana/answer/constants.htm#mertens.

Montgomery, H. L. Topics in Multiplicative Number Theory. New York: Springer-Verlag, 1971.

Rosser, J. B. and Schoenfeld, L. "Approximate Formulas for Some Functions of Prime Numbers." Ill. J. Math. 6, 64-94, 1962.

Schroeder, M. R. Number Theory in Science and Communication, with Applications in Cryptography, Physics, Digital Information, Computing, and Self-Similarity, 3rd ed. New York: Springer-Verlag, 1997.

Sloane, N. J. A. Sequences A077761, A083342, and A083343 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Tenenbaum, G. and Mendes-France, M. The Prime Numbers and Their Distribution. Providence, RI: Amer. Math. Soc., p. 22, 2000.

Titchmarsh, E. C. The Theory of the Riemann Zeta Function, 2nd ed. New York: Clarendon Press, 1987.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد