数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
楼主: 白新岭

[原创]k生素数群的数量公式

  [复制链接]
 楼主| 发表于 2019-2-14 14:29 | 显示全部楼层
10^n        素数个数        1.760431509        1.760431509        差值
13        3.46066E+11        21083166428        19647217418        1435949010
14        3.20494E+12        1.80825E+11        1.69407E+11        11418261931
15        2.98446E+13        1.56801E+12        1.47572E+12        92289169100
16        2.79238E+14        1.37268E+13        1.29702E+13        7.56564E+11
17        2.62356E+15        1.21171E+14        1.14892E+14        6.27939E+12
18        2.474E+16        1.0775E+15        1.02481E+15        5.26905E+13
19        2.34058E+17        9.64417E+15        9.19773E+15        4.46443E+14
20        2.22082E+18        8.68252E+16        8.30095E+16        3.81569E+15
21        2.11273E+19        7.85789E+17        7.52921E+17        3.28683E+16
22        2.01467E+20        7.14543E+18        6.86029E+18        2.85139E+17
23        1.92532E+21        6.52567E+19        6.27671E+19        2.4896E+18
24        1.84356E+22        5.9832E+20        5.76455E+20        2.18654E+19
25        1.76846E+23        5.50568E+21        5.31261E+21        1.93075E+20
26        1.69925E+24        5.08314E+22        4.9118E+22        1.71335E+21
27        1.63525E+25        4.70745E+23        4.5547E+23        1.52741E+22
这是从网上查到10^n内素数个数,第一列是n值,第二列是素数个数,第三列是用调节系数*素数个数^2/范围值得到的素数对,第四列是用调节系数*范围值/(LN(范围值))^2得到的素数对(也就是用哈代公式得到的值),最后一列是它们的差,数量级仅差一位,说明两种计算方式的相对误差在10%左右,非常大,不知道素数对的真值更接近那个值,我虽然没有真实数据,但是我倾向用素数个数计算出来的值更接近真实值。
 楼主| 发表于 2019-2-16 17:56 | 显示全部楼层
10^n        素数个数        1.760431509        1.760431509        差值        占比
1        3        1.584388358        3.320379744        -1.735991386        -1.095685522
2        24        10.14008549        8.300949359        1.839136132        0.181372843
3        167        49.09667435        36.89310826        12.20356609        0.24856197
4        1228        265.4702549        207.523734        57.94652087        0.218278771
5        9591        1619.373079        1328.151897        291.2211814        0.179835756
6        78497        10847.38992        9223.277066        1624.112853        0.149723838
7        664578        77751.90778        67762.85191        9989.055863        0.12847345
8        5761454        584363.8352        518809.335        65554.50025        0.112180967
9        50847533        4551545.692        4099234.251        452311.44        0.099375349
10        455052510        36453745.86        33203797.44        3249948.425        0.08915266
11        4118054812        298540584.6        274411549.1        24129035.49        0.080823301
12        37607912017        2489875188        2305819266        184055921.8        0.073921746
13        3.46066E+11        21083166428        19647217418        1435949009        0.068108793
14        3.20494E+12        1.80825E+11        1.69407E+11        11418261930        0.063145235
15        2.98446E+13        1.56801E+12        1.47572E+12        92289169100        0.058857382
16        2.79238E+14        1.37268E+13        1.29702E+13        7.56564E+11        0.055115861
从这里可以看出,除了10的时候,是负误差,其它10的次幂时,皆是正误差,随着次幂的增大相对误差在减小。
 楼主| 发表于 2019-2-16 18:41 | 显示全部楼层
10^n        →→        G(10^n)
1        →→        3.00000000000000E+00
2        →→        1.40000000000000E+01
3        →→        5.60000000000000E+01
4        →→        2.82000000000000E+02
5        →→        1.66100000000000E+03
6        →→        1.09930000000000E+04
7        →→        7.83350000000000E+04
8        →→        5.87153000000000E+05
9        →→        4.56707300000000E+06
10        →→        3.65485520000000E+07
11        →→        2.99158483000000E+08
12        →→        2.49407981800000E+09
13        →→        2.11127977360000E+10
14        →→        1.81040353189000E+11
15        →→        1.56961132247700E+12
16        →→        1.37389234059900E+13
17        →→        1.21265111014650E+14
18        →→        1.07823453532480E+15
19        →→        9.65002408367160E+15
20        →→        8.68723539049495E+16
21        →→        7.86173278229553E+17
22        →→        7.14859128401663E+18
23        →→        6.52829861091019E+19
24        →→        5.98540295787833E+20
25        →→        5.50753926555204E+21
26        →→        5.08471751563008E+22
27        →→        4.70879543316114E+23
28        →→        4.37308292519866E+24
29        →→        4.07204193011379E+25
30        →→        3.80105624750587E+26
31        →→        3.55625329945931E+27
32        →→        3.33436484838541E+28
33        →→        3.13261723372195E+29
34        →→        2.94864418675847E+30
35        →→        2.78041706665415E+31
36        →→        2.62618864920244E+32
37        →→        2.48444754029461E+33
38        →→        2.35388097907588E+34
39        →→        2.23334431121631E+35
40        →→        2.12183579935978E+36
41        →→        2.01847573020612E+37
42        →→        1.92248900049638E+38
43        →→        1.83319053520075E+39
44        →→        1.74997302339157E+40
45        →→        1.67229656011145E+41
46        →→        1.59967986303503E+42
47        →→        1.53169279609694E+43
48        →→        1.46794998243866E+44
49        →→        1.40810532897322E+45
50        →→        1.35184731682872E+46
51        →→        1.29889493763103E+47
52        →→        1.24899417634670E+48
53        →→        1.20191495825314E+49
54        →→        1.15744849133167E+50
55        →→        1.11540494661338E+51
56        →→        1.07561142823703E+52
57        →→        1.03791019258972E+53
58        →→        1.00215708220083E+54
59        →→        9.68220145292820E+54
60        →→        9.35978416253581E+55
61        →→        9.05320835942033E+56
62        →→        8.76145293797591E+57
63        →→        8.48357776297965E+58
64        →→        8.21871608481628E+59
65        →→        7.96606777089306E+60
66        →→        7.72489325438495E+61
这是用积分法得到的素数对,比其用素数个数计算出的素数对都多。
 楼主| 发表于 2019-2-17 16:27 | 显示全部楼层
今天查了一下两个素数和的分布表:得到G(10)=3,G(100)=12,G(1000)=56,G(10000)=254;

当是10与1000时,素数对与积分值完全一致,100与10000时,实际素数对小于积分值,所以随位数增多,积分值应该大于实际值(也大于用素数个数求出来的素数对)。
 楼主| 发表于 2019-2-18 10:10 | 显示全部楼层
10^n        积分值        实际统计        统计/积分值
1        6.00000000000000E+00        3.00000000000000E+00        0.500000000000000
2        2.90000000000000E+01        2.40000000000000E+01        0.827586206896552
3        1.77000000000000E+02        1.67000000000000E+02        0.943502824858757
4        1.24600000000000E+03        1.22800000000000E+03        0.985553772070626
5        9.62900000000000E+03        9.59100000000000E+03        0.996053588119223
6        7.86270000000000E+04        7.84970000000000E+04        0.998346623933254
7        6.64918000000000E+05        6.64578000000000E+05        0.999488658751906
8        5.76220900000000E+06        5.76145400000000E+06        0.999868973860546
9        5.08492340000000E+07        5.08475330000000E+07        0.999966548168651
10        4.55055614000000E+08        4.55052510000000E+08        0.999993178855717
11        4.11806640000000E+09        4.11805481200000E+09        0.999997186058000
12        3.76079502800000E+10        3.76079120170000E+10        0.999998982582148
13        3.46065645809000E+11        3.46065536838000E+11        0.999999685114656
14        3.20494206569200E+12        3.20494175080100E+12        0.999999901748302
15        2.98445714752870E+13        2.98445704226680E+13        0.999999964729968
16        2.79238344248557E+14        2.79238341033924E+14        0.999999988487853
17        2.62355716561082E+15        2.62355715765423E+15        0.999999996967251
18        2.47399543096904E+16        2.47399542877408E+16        0.999999999112787
19        2.34057667376222E+17        2.34057667276344E+17        0.999999999573276
20        2.22081960278366E+18        2.22081960256091E+18        0.999999999899699
21        2.11272694866161E+19        2.11272694860187E+19        0.999999999971724
22        2.01467286691248E+20        2.01467286689315E+20        0.999999999990405
23        1.92532039161405E+21        1.92532039160680E+21        0.999999999996234
24        1.84355997673663E+22        1.84355997673492E+22        0.999999999999072
25        1.76846309399199E+23        1.76846309399143E+23        0.999999999999683
26        1.69924675087259E+24        1.69924675087243E+24        0.999999999999906
27        1.63524604268422E+25        1.63524604268416E+25        0.999999999999963
28        1.57589269275975E+26               
29        1.52069810971428E+27               
30        1.46923988977204E+28               
31        1.42115097348081E+29               
32        1.37611086699377E+30               
33        1.33383848331044E+31               
34        1.29408626505159E+32               
35        1.25663532881832E+33               
36        1.22129142976194E+34               
37        1.18788158912168E+35               
38        1.15625126102652E+36               
39        1.12626194055592E+37               
40        1.09778913489828E+38               
41        1.07072063488004E+39               
42        1.04495503622646E+40               
43        1.02040046944366E+41               
44        9.96973504768770E+41               
45        9.74598204664929E+42               
46        9.53205301174764E+43               
47        9.32731479347381E+44               
48        9.13118751116142E+45               
49        8.94313906580259E+46               
50        8.76268031750784E+47               
51        8.58936083553667E+48               
52        8.42276514312127E+49               
53        8.26250939115126E+50               
54        8.10823840464122E+51               
55        7.95962305413021E+52               
56        7.81635791105613E+53               
57        7.67815915194389E+54               
58        7.54476268113578E+55               
59        7.41592244592971E+56               
60        7.29140892150319E+57               
61        7.17100774599038E+58               
62        7.05451848863218E+59               
63        6.94175353610429E+60               
64        6.83253708400362E+61               
65        6.72670422208763E+62               
66        6.62410010325301E+63               
随着n的增大,很快积分值与实际统计值就有高度吻合,到n=27时,小数点后已经有13个9,可见接近度,精度是多高。
 楼主| 发表于 2019-2-23 18:01 | 显示全部楼层
Pi10(n)→→1731.79315527582这是最密5家村的系数,素数式为0,2,4,2,10,2,10,2,4,2(数字表示相邻两个素数的距离)。
10^n        积分值
11        2.00000000000000E+00
12        1.00000000000000E+01
13        4.60000000000000E+01
14        2.12000000000000E+02
15        1.02800000000000E+03
16        5.24200000000000E+03
17        2.79050000000000E+04
18        1.54307000000000E+05
19        8.82439000000000E+05
20        5.19981300000000E+06
21        3.14739650000000E+07
22        1.95179436000000E+08
23        1.23724682000000E+09
24        8.00150300600000E+09
25        5.27038336390000E+10
26        3.53038179850000E+11
27        2.40181651006300E+12
28        1.65764381666330E+13
29        1.15937946231775E+14
30        8.20994235145442E+14
31        5.88129235487700E+15
32        4.25889702171590E+16
33        3.11542833857058E+17
34        2.30073375954359E+18
35        1.71434638090752E+19
36        1.28822339698477E+20
37        9.75752656922001E+20
38        7.44657421639768E+21
39        5.72359273307466E+22
40        4.42911477317930E+23
41        3.44948115921183E+24
42        2.70297932618277E+25
43        2.13037989362070E+26
44        1.68841397024750E+27
45        1.34523640875228E+28
46        1.07724298867865E+29
47        8.66819011459531E+29
48        7.00734182503486E+30
49        5.68989637496804E+31
50        4.63983783529086E+32
51        3.79904637193229E+33
52        3.12284235619149E+34
53        2.57669823412196E+35
54        2.13379736792040E+36
55        1.77321109816512E+37
56        1.47852982026902E+38
57        1.23682944706308E+39
58        1.03788702945369E+40
59        8.73582486657053E+40
60        7.37440082942806E+41
61        6.24275369986034E+42
62        5.29922112978888E+43
63        4.51020162176988E+44
64        3.84849975343357E+45
65        3.29203007003361E+46
66        2.82279791155501E+47
不知以前是否发表过,这是间距38的自对称5家村。
 楼主| 发表于 2019-2-24 10:15 | 显示全部楼层
到素数19时,相邻素数式差为8的有128810组,2素数式相差为8的有378675组,它们之间的关系是什么?相邻素数差为8的是2素数差为8的一部分,2素数差为8的还包括3生素数为8的,4生素数为8的,所以相邻素数式差为8的=2素数差为8-3素数为8的-4素数为8的,而3素数为8的同样包括4素数为8的(且3素数为8的有两种形式),所以相邻素数为8的=2素数为8的-2倍3素数为8+4素数为8的(在减3素数为8的当中,有去4素数为8的情况,减减为加,所以等于加2倍的4素数为8的,再去一个4素数为8的后,等于加上一个4素数为8的)。

所以378675-2*143360(3素数为8的,在未去4素数为8的之前)+36855(4素数为8的)=128810
由此得到求相邻素数为8的公式=孪生素数对个数-2*最密3生素数个数+最密4生素数个数。
 楼主| 发表于 2019-2-24 12:57 | 显示全部楼层
10^n        2生素数积分值        3生素数积分值        4生素数积分值        相邻差为8的素数对
1        2.00000000000000E+00        0.00000000000000E+00        0.00000000000000E+00        2.00000000000000E+00
2        1.00000000000000E+01        4.00000000000000E+00        0.00000000000000E+00        2.00000000000000E+00
3        4.20000000000000E+01        1.60000000000000E+01        3.00000000000000E+00        1.30000000000000E+01
4        2.11000000000000E+02        6.00000000000000E+01        1.10000000000000E+01        1.02000000000000E+02
5        1.24600000000000E+03        2.70000000000000E+02        4.00000000000000E+01        7.46000000000000E+02
6        8.24500000000000E+03        1.43700000000000E+03        1.70000000000000E+02        5.54100000000000E+03
7        5.87510000000000E+04        8.58200000000000E+03        8.50000000000000E+02        4.24370000000000E+04
8        4.40365000000000E+05        5.54820000000000E+04        4.72200000000000E+03        3.34123000000000E+05
9        3.42530500000000E+06        3.79793000000000E+05        2.83840000000000E+04        2.69410300000000E+06
10        2.74114160000000E+07        2.71528400000000E+06        1.81062000000000E+05        2.21619100000000E+07
11        2.24368877000000E+08        2.00896490000000E+07        1.20994400000000E+06        1.85399523000000E+08
12        1.87055999000000E+09        1.52830589000000E+08        8.39456800000000E+06        1.57329338000000E+09
13        1.58345993750000E+10        1.18976333800000E+09        6.00754500000000E+07        1.35151481490000E+10
14        1.35780274094000E+11        9.44389232400000E+09        4.41290899000000E+08        1.17333780345000E+11
15        1.17720857164500E+12        7.62177954860000E+10        3.31455162500000E+09        1.02808753229800E+12
16        1.03041932528750E+13        6.24025314376000E+11        2.53794516430000E+10        9.08152207576600E+12
17        9.09488394251850E+13        5.17368778200500E+12        1.97622493144000E+11        8.07990863543190E+13
18        8.08675956302867E+14        4.33713953109410E+13        1.56177243700000E+12        7.23494938117985E+14
19        7.23751855328771E+15        3.67175721215464E+14        1.25056009324990E+13        6.51567271178928E+15
20        6.51542698446435E+16        3.13588380228085E+15        1.01318973598611E+14        5.89838212136804E+16
21        5.89629998635250E+17        2.69946618183503E+16        8.29588089136792E+14        5.36470263087686E+17
22        5.36144382639262E+18        2.34045046069285E+17        6.85772585781442E+15        4.90021146011186E+18
23        4.89622429003181E+19        2.04240297303743E+18        5.71826853616852E+16        4.49346196396049E+19
24        4.48905252266123E+20        1.79290708961908E+19        4.80603132430811E+17        4.13527713606172E+20
25        4.13065472912555E+21        1.58246230697159E+20        4.06872698422031E+18        3.81823099471545E+21
26        3.81353839519102E+22        1.40371521890257E+21        3.46758761873661E+19        3.53626293902924E+22
27        3.53159681423029E+23        1.25091388312333E+22        2.97351193606394E+20        3.28438754954169E+23
28        3.27981241619335E+24        1.11951512460133E+23        2.56440527376364E+21        3.05847379654685E+24
29        3.05403165457706E+25        1.00589817651362E+24        2.22331571235695E+22        2.85507533498669E+25
30        2.85079237884626E+26        9.07153321314230E+24        1.93711005712835E+23        2.67129882464054E+26
31        2.66719015536742E+27        8.20924131522523E+25        1.69552135401899E+24        2.50470085041693E+27
32        2.50077380578287E+28        7.45288486897691E+26        1.49045559838141E+25        2.35320656400171E+28
33        2.34946308452995E+29        6.78667964292004E+27        1.31548156560022E+26        2.21504497323715E+29
34        2.21148328995555E+30        6.19758208427067E+28        1.16545155188245E+27        2.08869709982202E+30
35        2.08531294132592E+31        5.67474971509747E+29        1.03621673520777E+28        1.97285416375918E+31
36        1.96964162039733E+32        5.20911963209356E+30        9.24411634219414E+28        1.86638363938968E+32
37        1.86333578151142E+33        4.79307680201278E+31        8.27289516674936E+29        1.76830153498784E+33
38        1.76541085396036E+34        4.42019118867108E+32        7.42595718236183E+30        1.67774962590517E+34
39        1.67500834693851E+35        4.08500804841166E+33        6.68469411571155E+31        1.59397665538185E+35
40        1.59137695737787E+36        3.78287959375271E+34        6.03366899229309E+32        1.51632273240205E+36
41        1.51385690025858E+37        3.50982906501237E+35        5.46001314650209E+33        1.44420632027298E+37
42        1.44186684809704E+38        3.26244035551446E+36        4.95294922061421E+34        1.37711333590881E+38
43        1.37489299458606E+39        3.03776790987013E+37        4.50341156725430E+35        1.31458797754538E+39
44        1.31247985649903E+40        2.83326280009472E+38        4.10374244595071E+36        1.25622497474173E+40
45        1.25422250509046E+41        2.64671178334713E+39        3.74744756347486E+37        1.20166301417986E+41
46        1.19975997859186E+42        2.47618683166226E+40        3.42899835163514E+38        1.15057914179378E+42
47        1.14876967493235E+43        2.32000315180180E+41        3.14367126065979E+39        1.10268397902238E+43
48        1.10096256144843E+44        2.17668412153300E+42        2.88741652544276E+40        1.05771762067031E+44
49        1.05607906830731E+45        2.04493188621645E+43        2.65675051885220E+41        1.01544610563487E+45
50        1.01388555633920E+46        1.92360260805324E+44        2.44866707393182E+42        9.75658370885528E+45
51        9.74171269249236E+46        1.81168555579433E+45        2.26056413234535E+43        9.38163614546584E+46
52        9.36745695749414E+47        1.70828537725722E+46        2.09018283137315E+44        9.02789006487407E+47
53        9.01436279786093E+48        1.61260701979356E+47        1.93555672919195E+45        8.69377695063141E+48
54        8.68086427334653E+49        1.52394286189039E+48        1.79496932759942E+46        8.37787067029605E+49
55        8.36553766658759E+50        1.44166169771357E+49        1.66691841245810E+47        8.07887224545734E+50
56        8.06708625853697E+51        1.36519927973583E+50        1.55008601732178E+48        7.79559648860713E+51
57        7.78432697201769E+52        1.29405017582088E+51        1.44331304196684E+49        7.52696024989548E+52
58        7.51617862592685E+53        1.22776073874045E+52        1.34557773785042E+50        7.27197205591661E+53
59        7.26165158186581E+54        1.16592302002200E+53        1.25597741680093E+51        7.02972295527821E+54
60        7.01983859768228E+55        1.10816948778414E+54        1.17371285518155E+52        6.79937841298063E+55
61        6.78990672976167E+56        1.05416843101521E+55        1.09807495928997E+53        6.58017111851792E+56
62        6.57109014884773E+57        1.00361995154042E+56        1.02843333348780E+54        6.37139459187313E+57
63        6.36268375347547E+58        9.56252460460582E+56        9.64226454099809E+54        6.17239748783745E+58
64        6.16403748138939E+59        9.11819608735616E+57        9.04953202321241E+55        5.98257851284459E+59
65        5.97455123310425E+60        8.70097592313475E+58        8.50165550451812E+56        5.80138188019201E+60
66        5.79367033346368E+61        8.30882781159487E+59        7.99462229506832E+57        5.62829323946129E+61
实际个数
0.00000000000000E+00
1.00000000000000E+00
1.50000000000000E+01
1.01000000000000E+02
7.73000000000000E+02
5.56900000000000E+03
4.23520000000000E+04
以上是用公式计算的邻差为8的素数对数量,后边给出了部分实际个数。
 楼主| 发表于 2019-3-9 20:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 白新岭 于 2019-3-9 12:33 编辑

4生素数必定产生在3生素数之中,不是三生素数的一定不是四生素数,而每一组四生素数都是两种三生素数;5生素数产生在对应的三生素数之中,有了3生素数表可以直接产生5生素数;6生素数产生在5生素数之中,也可以有三生素数直接产生;这种方法与在素数表中找k生素数是一样的;为了减少运算量,我们要一步一步的提炼,有了基础数列,我们就可以筛选更高一阶的素数,k生素数看似线性,实际上是以ln(N)的速度在下降,虽然比它慢点,但是有限。
 楼主| 发表于 2019-3-21 13:11 | 显示全部楼层
808675888577436这是网上查到的10^18以下孪生素数对的数量,与用积分得到808675956302870 ,前5位数字是一致的
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|数学中国 ( 京ICP备05040119号 )

GMT+8, 2024-5-16 02:14 , Processed in 0.064453 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表