4 votos

Estimar sumas sobre números primos

Estoy interesado en la estimación de la suma $$ \sum_p \pi\left(\frac{x}{p^3}\right) $$ donde la suma es sobre todos los números primos $p$. (Es una suma finita de curso, se puede cortar en $\sqrt[3]{x/2}$.) El objetivo es digno de estimación, lo ideal es que el líder asintótica plazo. ¿Qué es un método apropiado para la resolución de problemas como este? Estoy menos preocupado con este ejemplo en particular de la técnica en general.

Parece que debería ser asintótica $P(3)\cdot x/\log x$ donde P(3) = 0.1747... es el primer zeta función a las 3.

3voto

Eric Naslund Puntos 50150

Edit 1: Mirando hacia atrás en esa nota, que escribí $6$ años, es claro y demasiado técnico. Desde $\pi(x)=\frac{x}{\log x}+O\left(\frac{x}{(\log x)^2}\right),$ tenemos que $$\sum_{p\leq (\log x)^2}\pi\left(\frac{x}{p^3}\right)\sim \frac{x}{\log x}\sum_{p\leq (\log x)^2}\frac{1}{p^3}+O\left(\frac{x\log \log (x)}{(\log x)^2}\right).$$ Now, $$\sum_{p\leq (\log x)^2}\frac{1}{p^3}=P(3)+O\left(\frac{1}{(\log x)^4}\right),$$ so all that remains is to bound the sum $$\sum_{(\log x)^2\leq p\leq x^{1/3}}\pi\left(\frac{x}{p^3}\right)$$ from above, which can be done in a straightforward way with only the bound $\pi(x)=O(x/\log x)$, and we conclude that $$\sum_{qp^3\leq x} 1 \sim P(3)\frac{x}{\log x}.$$

Edit 2: he Aquí una diferente forma enrevesada para hacerlo: Secuencia de números con la descomposición en factores primos $pq^2$

Esto puede ser demostrado mediante parcial de la suma. Ver esta nota que escribí para los detalles completos. La suma $$\sum_{p} \pi\left(\frac{x}{p^3}\right)=\sum_{p\leq x} \sum_{q\leq \frac{x}{p^3}}1=\sum_{qp^3\leq x} 1$$ counts the number of integers $n\leq x$ such that $n=qp^3$ where $p$ and $p$ are both prime (and not-necessarily distinct). Let's call this $\sigma_{(1,3)}(x)$

Usted está en lo correcto que $$\sigma_{(1,3)}:=\sum_{p} \pi\left(\frac{x}{p^3}\right)\sim P(3)\frac{x}{\log x}.$$ More generally, consider the number of integers of the form $n=p_1^{\alpha_1}\cdot p_2^{\alpha_2}\cdots p_k^{\alpha_k}$ where $1=\alpha_1\leq \alpha_2\leq \dots\leq \alpha_k$ and $1=\alpha_1=\cdots=\alpha_r<\alpha_{i+1}$. Call this $\sigma_{(\alpha_1,\dots,\alpha_r)}$. Entonces

Teorema: Tenemos que $$\sigma_{(\alpha_1,\dots,\alpha_r)}\sim \frac{x(\log \log x)^{r-1}}{\log x}\prod_{i=r+1}^k P\left(\alpha_i\right).$$

Todo esto aparece en la nota he enlazado más arriba.

Por ejemplo, esto significa que el número de enteros de la forma $n=pqr^2s^3$ menos de $x$ donde $p,q,r,s$ es de los primeros, es asintótica a $$\frac{x\log \log x}{\log x} P(2)P(3).$$

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X