И так, сначала я буду говорить о количестве простых чисел на интервале
Где (p) - простые числа, (n) - натуральные числа, . Зависимость между (p) и (n)
Несколько изменим задачу и будем искать количество составных чисел. Количество простых чисел в дальнейшем найдём как разницу от общего количества, количества составных чисел.
Введём новое понятие – базисное число и базис.
Базисное число – простые числа и числа, имеющие множителями (без повторов) простые числа.
Базис от базисного числа – количество составных чисел, имеющие множителем, базисное число.
Если (n) количество чисел в интервале (0,n) тогда:
![\[\tfrac{n}{2}\] \[\tfrac{n}{2}\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/9/5/e95a38a386ad8c053537cd13bcfaeb7f82.png)
- базис от базисного числа 2
![\[\tfrac{n}{3}\] \[\tfrac{n}{3}\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/1/c/b1c1220928bbbc2d70c717c27d9056c282.png)
- базис от базисного числа 3
![\[\tfrac{n}{6}\] \[\tfrac{n}{6}\]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/b/d/dbddc7de7bec6b5eeceb433032f77fb582.png)
- базис от базисного числа 6
![\[\tfrac{n}{5}\] \[\tfrac{n}{5}\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/5/a/e5a2dc638a00bebdeec10684cd5d772a82.png)
- базис от базисного числа 5
![\[\tfrac{n}{{15}}\] \[\tfrac{n}{{15}}\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/5/a/a5ad2cada5297f01ae95206fb9c30b1e82.png)
- базис от базисного числа 15 и.т.д.
Для определения количества простых чисел, от общего количества (n) отнимаем базис от 2 далее отнимаем базис от 3 и прибавляем базис от 6, что бы скомпенсировать повторы в базисах от 2 и от 3 и.т.д.
![\[n - \tfrac{n}{2} - \tfrac{n}{3} + \tfrac{n}{6} - \tfrac{n}{5} + \tfrac{n}{{10}} + \tfrac{n}{{15}} - \tfrac{n}{{30}}\] \[n - \tfrac{n}{2} - \tfrac{n}{3} + \tfrac{n}{6} - \tfrac{n}{5} + \tfrac{n}{{10}} + \tfrac{n}{{15}} - \tfrac{n}{{30}}\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/d/0/bd0da92a97cf4adc2c866e2d5126655182.png)
.....и.т.д.
Единица входит в количество простых чисел, так как она не присутствует ни в одном из базисов.
Двигаемся дальше:
Выражение
![\[n - \tfrac{n}{2} - \tfrac{n}{3} + \tfrac{n}{6} - \tfrac{n}{5} + \tfrac{n}{{10}} + \tfrac{n}{{15}} - \tfrac{n}{{30}}\] \[n - \tfrac{n}{2} - \tfrac{n}{3} + \tfrac{n}{6} - \tfrac{n}{5} + \tfrac{n}{{10}} + \tfrac{n}{{15}} - \tfrac{n}{{30}}\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/d/0/bd0da92a97cf4adc2c866e2d5126655182.png)
.... приведём к виду удобному для вычислений
![\[
m_p = \tfrac{{(p - 1)!}}
{{p!}}
\] \[
m_p = \tfrac{{(p - 1)!}}
{{p!}}
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/7/f/27f46c7754ee026c860dea3b429ff4c682.png)
- рекуррентная формула для определения значения
Исходя из выше изложенного, выводим общую формулу для определения количества простых чисел на интервале (p,n) -
p – простые числа
n – натуральные числа
Общая формула при вычислении количества простых чисел на интервале (p,n) даёт искомое значение с определённой погрешностью и какие бы границы погрешности мы не установили при бесконечно большом (n) погрешность так же стремится к бесконечности, а это неприемлемо.
Что бы избежать бесконечного роста погрешности, поступим следующим образом:
Находим разницу между двумя количествами простых чисел на двух интервалах
То есть находим количество простых чисел на интервале
Далее, имея всё же положительную погрешность, которая будет расти до бесконечности с бесконечным ростом
![\[
(p_k )
\] \[
(p_k )
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/e/63ee47f22d23553c40309a88101ba10682.png)
поступаем следующим образом.
Двигаясь при вычислении количества простых чисел на интервале
![\[
(p_k^2 ,p_{k + 1}^2 )
\] \[
(p_k^2 ,p_{k + 1}^2 )
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/b/a/aba520dd248bd0b49f217c4c6f1a92dd82.png)
по значениям
![\[
m_p
\] \[
m_p
\]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/f/87f96006366f1af6c553725142fd015582.png)
от значения
![\[
p_k
\] \[
p_k
\]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/9/f/09f1daa3a67265560c9c041ed18e180f82.png)
до значения
![\[
p_k^2
\] \[
p_k^2
\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/8/0/f80eb1e0bd1ef4916a5179fc6cf2d4d082.png)
мы проходим так называемую точку ноль, после которой погрешность становится отрицательной.
Последнее утверждение насколько верно, настолько же требует и продолжения работы. Особенно по так назывемым точкам ноль.
Полученые формулы с положительной и отрицательной погрешностью, дают возможность определить максимальную погрешность. Имеем:
![\[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } \] \[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } \]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/6/d/46d959dbd017effa77a965da71a8570182.png)
- формула определения кол. прост. чисел на интервале
![\[(p_k^2 ,p_{k + 1}^2 )\] \[(p_k^2 ,p_{k + 1}^2 )\]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/3/0/d306613a8f1a764165a2b4e183f5e7a382.png)
с положительной погрешностью.
![\[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } \] \[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } \]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/7/aa7b414da1f5bd3ba1971b78b4259f9a82.png)
- формула с отрицательной погрешностью.
Разница между двумя этими значениями
![\[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } \] \[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } \]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/6/d/46d959dbd017effa77a965da71a8570182.png)
-
![\[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } \] \[(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } \]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/7/aa7b414da1f5bd3ba1971b78b4259f9a82.png)
и даёт максимальную погрешность при определении кол. прост. чисел на интервале
![\[
(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } - (p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } = (p_{k + 1}^2 - p_k^2 )(m_{p_k } - m_{p_k^2 } )
\] \[
(p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k } - (p_{k + 1}^2 - p_k^2 )m_{p_k^2 } = (p_{k + 1}^2 - p_k^2 )(m_{p_k } - m_{p_k^2 } )
\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/a/b6a3083f63ba7f2d62bef45e9bd5473b82.png)
- Максимальная погрешность, но это значение ничего не даёт. Максимальная погрешность растёт до бесконечности с бесконечным ростом простых чисел
![\[
p_k
\] \[
p_k
\]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/9/f/09f1daa3a67265560c9c041ed18e180f82.png)
и
![\[
p_{k + 1}
\] \[
p_{k + 1}
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/3/6/e36fc989e48b78f4ca64ffc81a5f185e82.png)
.
Однако подойдём к проблеме с другой стороны.
![\[p_k^2 m_{p_k } \] \[p_k^2 m_{p_k } \]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/d/3/ed3b43259428a18012e6d2229fa6503182.png)
- формула определения кол. прост. чисел на интервале
Но при прохождении значения
![\[m_{p_k } \] \[m_{p_k } \]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/9/159b1a9ac21f4d0d1d73319635af700582.png)
до значения
![\[m_{p_k^2 } \] \[m_{p_k^2 } \]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/2/8/928f1f7473f43508a7846e2d23b75e7d82.png)
при каждом шаге интервал
![\[
(p_k ,p_k^2 )
\] \[
(p_k ,p_k^2 )
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/e/a/eea8cdc393ee43870cf4feeb964dea3c82.png)
уменьшается на одно простое число, которое переходит в разряд базисных чисел. И так до значения
![\[m_{p_k^2 } \] \[m_{p_k^2 } \]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/2/8/928f1f7473f43508a7846e2d23b75e7d82.png)
Когда интервал
![\[
(p_k^2 ,p_k^2 )
\] \[
(p_k^2 ,p_k^2 )
\]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/2/0/620772554e6906afaeea70c962f5877a82.png)
преврашается в ноль. И при вычислении мы получаем чистую погрешность без примеси целых чисел. Вот эта-то чистая погрешность и представляет интерес.
Занимаясь определением кол. прост. чисел, не обращаем внимание на другие направления поиска. Например, что если паралельно исследовать плотность распределения простых чисел на интервале.
![\[\tfrac{1}{{m_{p_k } }}\] \[\tfrac{1}{{m_{p_k } }}\]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/1/0/b10ad0acb034d24ccfa132e5bfd1619a82.png)
- плотность распределения простых чисел на интервале
![\[
(p_k ,n)
\] \[
(p_k ,n)
\]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/5/5/055a17bc1ba6725ac7f080fece34a30582.png)
где
![\[
p_k^2 \leqslant n < p_{k + 1}^2
\] \[
p_k^2 \leqslant n < p_{k + 1}^2
\]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/4/f/84f1817a4b35ee7806e2a67ab864e37382.png)
[/quote]

[/quote]
Сергей Ситников