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切比雪夫函數
鎖定
- 中文名
- 切比雪夫函數
- 外文名
- Chebyshev function
- 領 域
- 數學
- 性 質
- 數論函數
- 提出者
- 切比雪夫
- 目 的
- 證明素數定理
切比雪夫函數人物簡介
切比雪夫(Chebishev,Pafnuti Lvovich)俄國數學家、力學家。早年接受家庭教育,後畢業於莫斯科大學。1847年始任彼得堡大學副教授。2年後通過了博士論文《比較論》,升為教授。切比雪夫在許多數學領域都作出了卓越貢獻。他是函數構造理論的創始人,建立了用多項式逼近連續函數的理論,創立了新的數學分支。在數論方面,從本質上推進了素數分佈問題的研究。他對有理逼近問題的研究在丟番圖近似理論的發展中起了重要作用。在概率論方面,他建立了證明極限定理的新方法—矩方法, 用簡單和初等的辦法證明了一般形式的大數定律。他的工作使概率論進入一個新的發展階段。在數學分析方面,他研究了由代數函數和對數函數表示的無理函數的可積性。解決了有限形式下橢圓積分的問題, 證明著名的微分二項式可積性條件的定理。他所建立的正交多項式一般理論是數學分析的重要研究方向。他還對內插法進行了深入的研究。
切比雪夫興趣廣泛,喜愛發明創造。他在機械原理甚至服裝裁剪等方面都有論著。
切比雪夫函數曼戈爾特函數
如Λ(1)=0,Λ(2)=ln 2,Λ(3)=ln 3,Λ(4)=ln 2等。
曼戈爾特函數有如下性質:
1.Λ(n)不是積性函數.
2.Λ(n)=μ(n)ln.
3.Λ(d)=ln n.
4.Λ(n)=O(x),Λ(n+1)=ln x+O(1).
且當x→∞時,Ψ(x)~x,θ(x)~x並與π(x)~x/ln x相互等價。
切比雪夫函數素數定理
素數又被稱為質數,其含義就是除了數字一和本身之外不能被其他任何的數字除盡,根據算術基本定理,每一個比1大的整數,要麼本身是一個質數,要麼可以寫成一系列質數的乘積,最小的素數是2。而素數定理能夠準確的描述素數的分佈,素數分佈規律,以36N(N+1)為單位,隨着N的增大,素數的個數發波浪形式漸漸增多。素數定理可以給出第n個素數p(n)的漸近估計: 它也給出從整數中抽到素數的概率。從不大於n的自然數隨機選一個,它是素數的概率大約是1/ln n。
素數定理可以給出第n個素數p(n)的漸近估計:
它也給出從整數中抽到素數的概率。從不大於n的自然數隨機選一個,它是素數的概率大約是1/ln n。 這定理的式子於1798年法國數學家勒讓德提出。1896年法國數學家哈達瑪(JacquesHadamard)和比利時數學家普森(Charles Jean de la Vallée-Poussin)先後獨立給出證明。證明用到了複分析,尤其是黎曼ζ函數。 因為黎曼ζ函數與π(x)關係密切,關於黎曼ζ函數的黎曼猜想對數論很重要。一旦猜想獲證,便能大大改進素數定理誤差的估計。1901年瑞典數學家Helge von Koch證明出,下式與黎曼猜想等價:
至於大O項的常數則還未知道。
切比雪夫函數函數定義
切比雪夫函數(Chebyshev function)是重要的數論函數之一。如果Λ(n)表示曼戈爾特函數:
切比雪夫函數函數性質
Hardy和Littlewood證明了更強的結果:
- 參考資料
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- 1. Apostol, Tom M. (1976), Introduction to analytic number theory, Undergraduate Texts in Mathematics, New York-Heidelberg: Springer-Verlag, ISBN 978-0-387-90163-3, MR 0434929, Zbl 0335.10001
- 2. 趙金偉,馮博琴,閆桂榮. 泛化的統一切比雪夫多項式核函數[J]. 西安交通大學學報,2012,46(08):43-48. [2017-08-29].
- 3. 楊國裕. 線性相位切比雪夫數字濾波器的時窗函數[J]. 數據採集與處理,1995,(02):99-103. [2017-08-29]. DOI:10.16337/j.1004-9037.1995.02.003
- 4. Rosser, J. Barkley; Schoenfeld, Lowell (1962). "Approximate formulas for some functions of prime numbers.". Illinois J. Math. 6: 64–94.
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