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威尔士公式


威尔士公式是由 Willan (1964) 提出的一个素数生成公式,定义如下。设

F(j)=|_cos^2[pi((j-1)!+1)/j]_|
(1)
={1 for j=1 or j prime; 0 otherwise
(2)

对于 j>1 整数,其中 |_x_|向下取整函数。这个公式是 威尔逊定理 的推论,并且将素数 j 隐藏为那些使得 F(j)=1 的值,即 F(j) 的值为 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, ... (OEIS A080339)。然后

 pi(x)=-1+sum_(k=1)^xF(k)
(3)

并且

p_n=1+sum_(m=1)^(2^n)|_|_n/(sum_(j=1)^(m)F(j))_|^(1/n)_|
(4)
=1+sum_(m=1)^(2^n)|_|_n/(1+pi(m))_|^(1/n)_|,
(5)

其中 pi(m)素数计数函数 (Willans 1964; Havil 2003, pp. 168-169)。


另请参阅

素数公式, 素数, 威尔逊定理

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参考文献

Havil, J. Gamma: 探索欧拉常数。 普林斯顿,新泽西州:普林斯顿大学出版社,2003。Sloane, N. J. A. 在“整数序列在线百科全书”中的序列 A080339Willans, C. P. "第 n 个素数的公式。" 数学公报. 48, 413-415, 1964。

引用为

韦斯坦因,埃里克·W. "威尔士公式。" 来自 MathWorld——Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/WillansFormula.html

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