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Extensión de la función zeta a los semiprimas, etc.

La función Zeta de Riemann se define para $s > 1$ como

\begin {align} & \prod _{n=1}^{ \infty } \dfrac {1}{1 -\\\Nde p_{n}^\\Nde -s} \\ \end {align}

Es posible extender la función zeta a los semiprimas con

\begin {align} & \prod _{n=1}^{ \infty } \dfrac {1}{1 -\\Nde q_{n}^{\N}s}} \\ \end {align}

donde $q$ pasa por los semiprimas $4,6,9\ldots$

y análogamente, para todos los casi primos. A continuación se muestra un gráfico de las funciones zeta para los k-casi primos $1\leq k\leq 6$ :

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Sospecho que estas funciones son bastante difíciles de abordar analíticamente. Sin embargo, es interesante que parece que $\zeta(2s)$ limita la función zeta semiprima desde abajo:

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y así sucesivamente, aunque el límite se debilita progresivamente... ¿es probable que esta afirmación sea cierta?

\begin {align} & \prod _{i=1}^n \frac {1}{ \left (1-p_i{}^{1-c s} \right )^{c}} \end {align}

con $c=e+k-2$ está más cerca (aunque no es un límite inferior). En $k=2$ (es decir, zeta semiprima):

enter image description here

Los recíprocos de k-casi primos han sido estudiados por Richard J. Mathar (dado en el enlace de la secuencia OEIS aquí ), pero no conozco ninguna referencia a las funciones zeta extendidas como se ha indicado anteriormente. Estaría agradecido si alguien conoce alguna investigación en este ámbito, o puede arrojar más luz sobre estas funciones.

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daniel Puntos 4679

La respuesta corta es que sí, hay series (y productos) análogos.

Una primera versión de esta investigación puede encontrarse en Landau. En la página 570 (vol. II) de Manual de la doctrina de la distribución de los números primos introduce $\lambda(n)$ y en la página 618 introduce la igualdad

$$\sum\frac{\lambda(n)}{n^s} = \prod(1 + 1/p^s)^{-1} = \frac{\zeta(2s)}{\zeta(s)}$$

en el que $\lambda(n) = (-1)^{\Omega(n)}$ y $\Omega(n)$ es el número de factores primos de un número incluyendo las repeticiones. La conexión con el producto de Euler es clara, y aunque Landau se ocupa de los números Impares de los factores frente a los pares, el germen de la idea de las clases según el número de divisores está presente aquí.

El artículo en los comentarios, On the Residue Class Distribution of the Number of Prime Divisors of an Integer, Coons and Dahmen, Nagoya Math j. 202, 2011, 15-22 [Coons], trata de las clases de residuos basadas en el número de divisores primos, por lo que también es relevante.

Obsérvese que la igualdad (1) en [Coons] está sacada de Landau y los autores establecen un resultado análogo a un resultado bien conocido para los primos en las progresiones aritméticas (Teorema 1.1, véase también Apostol, cap. 7).

La generalización de las sumas en [Coons] es esencialmente lo que usted está preguntando y por lo tanto la respuesta a su pregunta es sí. La forma precisa de sus sumas se debe en parte al resultado que intentan mostrar. Están utilizando el producto, pero si observan las sumas y consideran las formas de contar los términos utilizando funciones aritméticas en el numerador, obtienen resultados en la línea de los que aparecen en el documento.

Como conjetura, hay razones históricas para la relativa riqueza de trabajos sobre sumas de recíprocos de primos de la forma $an+b$ sobre los que tratan de números de divisores primos. El temprano éxito de Dirichlet con las secuencias aritméticas estimuló muchas investigaciones y tenemos una hipótesis similar a la de Riemann para las series de Dirichlet.

Este material está cubierto en Apostol, Introducción a la teoría analítica de números y sus productos/sumas caen bajo el título general de series de Dirichlet.

Landau relaciona su suma con la relación de $\zeta$ funciones anteriores, por lo que se sabe bastante sobre el comportamiento de al menos algunas de ellas.

Se actualizará cuando el tiempo lo permita. Espero que esto ayude.

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