r2(N^x)是增函數(shù)
r2(N^x)是增函數(shù),N表示每個大于等于6的偶數(shù),x表示大于等于1的自然數(shù)
證明:
r2(N^x)=C(N^x)+2π(N^x)-N^x/2
N^x=2 C(N^x)+4π(N^x)-2 r2(N^x)
當(dāng)x+1時,則有:
C(N^(x+1))+2π(N^(x+1))-r2(N^(x+1))=N *[C(N^x)+2π(N^x)-r2(N^x)]
當(dāng)x趨向于無窮大時,
【1】根據(jù)奇合數(shù)對個數(shù)密度定理可知:
limC(N^(x+1))/N^(x+1)=1/2......<1>
x→∞
limC(N^x)/ N^x=1/2.............<2>
x→∞
則:<1>/<2>式得:
limC(N^(x+1))/NC(N^x)=1
x→∞
即:C(N^(x+1)) ~NC(N^x)…………………….(a)
【2】根據(jù)素數(shù)定理有:
limπ(N^(x+1))/N^(x+1)/lnN^(x+1)=1........<3>
x→∞
limπ(N^x)/N^x/lnN^x=1...................<4>
x→∞
則<3>/<4>式得:
limπ(N^(x+1))/Nπ(N^x)=1
x→∞
即:π(N^(x+1))~Nπ(N^x)…………………(b)
N^(x+1)=N*N^x
N^(x+1)/N*N^x=1
limN^(x+1)/N*N^x=1
x→∞
lim[C(N^(x+1)) +2π(N^(x+1)-r2(N^(x+1))]/N[C(N^x)+2π(N^x)-r2(N^x)]=1
x→∞
lim[N*C(N^x)+2Nπ(N^x)-r2(N^(x+1))]/N[C(N^x)+2π(N^x)-r2(N^x)]=1
x→∞
令W=C(N^x)+2π(N^x),等式左邊分子分母同除以-Nr2(N^x),
lim[r2(N^(x+1))/N*r2(N^x)-W/r2(N^x)]/[1-W/r2(N^x)]=1
x→∞
limr2(N^(x+1))/N*r2(N^x)-limW/r2(N^x)]=1-limW/r2(N^x)
x→∞.................................x→∞...................x→∞
limr2(N^(x+1))/N*r2(N^x)=1
x→∞
即:r2(N^(x+1))~ N*r2(N^x)≥N,
于是:r2(N^(x+1))>r2(N^x)>1,r2(N^(x+1))≥N
故:r2(N^x)=C(N^x)+2π(N^x)-N^x/2是增函數(shù)