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Sumas primeras funcionales

Deje $ f: \mathbb{N} \to \mathbb{N} $ ser un número de la teoría de la función de la satisfacción de $ f(xy) = f(x) + f(y) $ siempre $ \gcd(x,y) = 1 $.

Cómo puedo probar que $$ \sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} f(p) \frac{p}{n} \bigg\lceil \frac{n}{p} \bigg\rceil \left\{ \frac{n}{p} \right\} \sim \frac{1}{2} \sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} f(p), $$ es decir, la relación de estas dos cantidades, como $ n $ tiende a $ \infty $, es igual a $ 1 $?

Notación: $ \lceil \cdot \rceil $ denota el techo de la función, y $ \{ \cdot \} $ las fracciones de la función de la pieza.

Si alguien podía simplificar el problema, ni siquiera probarlo, me sería de gran aprecio.

También, no sé si las siguientes relaciones podrían ayudar en una prueba/simplificación: \begin{align} \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} \frac{k}{n} \bigg\lceil \frac{n}{k} \bigg\rceil \left\{ \frac{n}{k} \right\} &= \frac{1}{2}, \\ \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} \frac{p}{n} \bigg\lceil \frac{n}{p} \bigg\rceil \left\{ \frac{n}{p} \right\} &= \frac{1}{2}. \end{align}

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Ivan Loh Puntos 14524

La afirmación de que$\sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} f(p) \frac{p}{n} \bigg\lceil \frac{n}{p} \bigg\rceil \left\{ \frac{n}{p} \right\} \sim \frac{1}{2} \sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} f(p)$ no es cierta en general.

Considere el siguiente contraejemplo: \begin{equation} f(x)= \begin{cases} 1& \text{if %#%#% is even} \\ 0& \text{if %#%#% is odd} \end {cases} \ end {equation}

Luego$n$ y \begin{equation} \sum_{\substack{p ~ \text{prime}; \\ p \leq n}} f(p) \frac{p}{n} \bigg\lceil \frac{n}{p} \bigg\rceil \left\{ \frac{n}{p} \right\}= \frac{2}{n} \bigg\lceil \frac{n}{2} \bigg\rceil \left\{\frac{n}{2}\right \} \begin{cases} 0& \text{if %#%#% is even} \\ \frac{n+1}{2n} & \text{if %#%#% is odd}\end {casos} \ fin {equation}

Por lo tanto, la relación de las 2 sumas no tiene límite. (Aunque si restringimos que$n$ sea impar, entonces el límite de la proporción es de hecho 1)

¿Existen restricciones adicionales?

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