Другой способ доказательства гипотезы Лежандра, использующий оценку расстояния между соседними простыми числами.
В работе Pintz, J. "Very large gaps between consecutive primes". J. Number Theory 63 (2): 286–301, 1997 доказано, что для максимального расстояния между соседними простыми числами Pn и Pn+1 – G(Pn) справедливо неравенство
для достаточно больших Рn и малых ε, где u=0,525.
Если подставить в (1)
, то
.
Так как
, то для выполнения гипотезы Лежандра требуется, чтобы для любого N выполнялось неравенство:
.
Однако, данное неравенство, выполняется только для N<1000000.
Если бы удалось доказать справедливость неравенства (1) при u=0,5, т.е. меньше всего на 0,25, то из этого следовала бы справедливость более сильной гипотезы, чем Лежандра, что между двумя квадратами соседних натуральных чисел находится, как минимум 2 простых числа.
Однако для доказательства гипотезы Лежандра достаточно доказательство более слабой гипотезы Andrica, что для любого n, для максимального расстояния между соседними простыми числами, выполняется неравенство:
.
Подставляя сюда
получаем
, т.е. разница между простыми числами меньше разности квадратов соседних натуральных чисел.
Если будет доказана гипотеза Римана, то справедлива будет гипотеза Крамера, что для n>3 выполняется:
.
Из справедливости гипотезы Крамера будет следовать при n>120 справедливость (2) и соответственно гипотезы Лежандра. Таким образом, доказательство гипотезы Римана автоматически приведет к доказательству гипотезы Лежандра.