Aha数学

所有的质数有多少

2020-01-09  本文已影响0人  云中山

      换句话说就是,质数有穷尽吗?显然没有,这是由质数的性质和十进制数制决定的,但可以想见的是,质数,实际上是质数对之间的间隔会越来越大。

      例如,一百以内的质数有25个,如下:

    2    3    5    7;  差为1,2

    11  13  17  19;  差2,4

    23  29;            差6

    31  37;            差6

    41  43  47;      差2,4

    53  59;            差6

    61  67;            差6

    71  73  79;      差2,6

    83    89              差6

    97                      差8

      100以内的质数越来越稀,相差越来越大,但也一定都是2,4,6,8···这些偶数,只是间隔越来越大。

      虽然我们不知道质数的总数有多少,但是我们却可以估计它所占自然数的比例有多少,这也是数学历史上的一段趣事,直到如今,还有相当多的人对这个命题感兴趣。

      其实除了用对数的办法来求解,还可以借助于一个简单的极限算式,这等同于划线消除法,这个答案并不完全精确,实际是个近似解。如下:

      用1减去二分之一,再减去六分之一,再减去三十分之一,一直减下去即可得到答案。

      其中的二分之一,就是偶数所占比例,六分之一,是奇数中再减去三分之一,三十分之一是前三个质数的乘积,后面是前四个、前五个质数的乘积···

      其答案小于0.3,随着自然数的无限增大,质数的密度趋近于其自然对数的倒数,即趋近于其倒数或者0。

      有兴趣的读者可以自行深入探讨。

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