ค่าคงที่ของเลอฌองเดร


ค่าคงที่ของเลอจองเดอร์เป็นค่าคงที่ทางคณิตศาสตร์ที่ปรากฏในสูตรที่เอเดรียน-มารี เลอจองเดอร์ สร้างขึ้น เพื่อประมาณพฤติกรรมของฟังก์ชันนับจำนวน เฉพาะ ปัจจุบันทราบกัน แล้ว ว่า ค่าที่สอดคล้องกับพฤติกรรมเชิงอะซิมโทติก อย่างแม่นยำ คือ 1
จากการตรวจสอบข้อมูลตัวเลขที่มีอยู่สำหรับค่าที่ทราบแล้วLegendre จึงได้สูตรประมาณค่าขึ้นมา
ในปี พ.ศ. 2351 เลอฌองเดรได้เสนอสูตร ( OEIS : A228211 ) ซึ่งให้ค่าประมาณด้วย "ความแม่นยำที่น่าพอใจมาก" [ 1 ] [ 2 ]
อย่างไรก็ตาม หากเรากำหนดฟังก์ชันจริงโดย และหากลู่เข้าสู่ค่าคงที่จริงเมื่อเข้าสู่ค่าอนันต์ ค่าคงที่นี้จะสอดคล้องกับ
ไม่เพียงแต่เป็นที่ทราบกันว่าลิมิตมีอยู่จริงเท่านั้น แต่ยังทราบด้วยว่าค่าของลิมิตนั้นเท่ากับ 1 ซึ่งน้อยกว่าค่าของเลอจองเดอร์เล็กน้อย1.08366ไม่ว่าค่าที่แท้จริงจะเป็นเท่าใด การมีอยู่ของลิมิตก็บ่งชี้ถึงทฤษฎีบท จำนวนเฉพาะ
Pafnuty Chebyshevพิสูจน์ในปี พ.ศ. 2392 [ 3 ]ว่าถ้าลิมิตBมีอยู่จริง จะต้องเท่ากับ 1 Pintz ได้ให้การพิสูจน์ที่ง่ายกว่าในปี พ.ศ. 2523 [ 4 ]
นี่เป็นผลสืบเนื่องโดยตรงจากทฤษฎีบทจำนวนเฉพาะภายใต้รูปแบบที่แม่นยำพร้อมการประมาณค่าความคลาดเคลื่อนอย่างชัดเจน
(สำหรับค่าคงที่บวกa บางค่า โดยที่O (...) คือสัญลักษณ์ O ใหญ่ ) ดังที่พิสูจน์ในปี พ.ศ. 2442 โดยCharles de La Vallée Poussin [ 5 ] ว่า B มีค่าเท่ากับ 1 จริง ๆ (ทฤษฎีบทจำนวนเฉพาะได้รับการพิสูจน์ในปี พ.ศ. 2439 โดยอิสระโดยJacques Hadamard [ 6 ]และ La Vallée Poussin [ 7 ] : 183–256, 281–361 แต่ไม่มีการประมาณค่าเทอมความคลาดเคลื่อนที่เกี่ยวข้อง)
เนื่องจากค่าคงที่ของเลอจองเดอร์ถูกประเมินค่าเป็นตัวเลขที่เรียบง่ายเช่นนี้ ทำให้คำว่า "ค่าคงที่ของเลอจองเดอร์" จึงมีคุณค่าทางประวัติศาสตร์เป็นส่วนใหญ่ โดยมักถูกนำไปใช้ (อย่างไม่ถูกต้องในทางเทคนิค) เพื่ออ้างถึงค่าประมาณครั้งแรกของเลอจองเดอร์คือ 1.08366... แทน
ค่าตัวเลข
เมื่อใช้ค่าที่ทราบสำหรับ เราสามารถคำนวณค่าสำหรับค่าที่อยู่นอกเหนือขอบเขตที่เลอจองเดอร์มีอยู่ได้:
| x | บี ( x ) | x | บี ( x ) | x | บี ( x ) | x | บี ( x ) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 2 | 0.605170 | 10 16 | 1.029660 | 10:30 น. | 1.015148 | 10 44 | 1.010176 | |||
| 10 3 | 0.955374 | 10 17 | 1.027758 | 10 31 | 1.014637 | 10:45 น . | 1.009943 | |||
| 10 4 | 1.073644 | 10 18 | 1.026085 | 10 32 | 1.014159 | 10 46 | 1.009720 | |||
| 10 5 | 1.087571 | 10 19 | 1.024603 | 10 33 | 1.013712 | 10 47 | 1.009507 | |||
| 10 6 | 1.076332 | 10 20 | 1.023281 | 10 34 | 1.013292 | 10 48 | 1.009304 | |||
| 10 7 | 1.070976 | 10 21 | 1.022094 | 10 35 | 1.012897 | 10 49 | 1.009108 | |||
| 10 8 | 1.063954 | 10 22 | 1.021022 | 10 36 | 1.012525 | 10 50 | 1.008921 | |||
| 10 9 | 1.056629 | 10 23 | 1.020050 | 10 37 | 1.012173 | 10 51 | 1.008742 | |||
| 10 10 | 1.050365 | 10 24 | 1.019164 | 10 38 | 1.011841 | 10 52 | 1.008569 | |||
| 10 11 | 1.045126 | 10 25 | 1.018353 | 10 39 | 1.011527 | 10 53 | 1.008403 | |||
| 10 12 | 1.040872 | 10 26 | 1.017607 | 10 40 | 1.011229 | 10 54 | 1.008244 | |||
| 10 13 | 1.037345 | 10 27 | 1.016921 | 10 41 | 1.010946 | 10 55 | 1.008090 | |||
| 10 14 | 1.034376 | 10 28 | 1.016285 | 10 42 | 1.010676 | 10 56 | 1.007942 | |||
| 10 15 | 1.031844 | 10 29 | 1.015696 | 10 43 | 1.010420 | 10 57 | 1.007799 |
ค่าในสองคอลัมน์แรกเป็นที่ทราบแน่ชัด ส่วนค่าในคอลัมน์ที่สามและสี่เป็นการประมาณค่าโดยใช้ฟังก์ชัน Riemann R
ลิงก์ภายนอก
- ไวส์สไตน์, เอริก ดับเบิลยู. "ความคงที่ของตำนาน" . แมทเวิลด์ .