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(Primzahlsatz)
K (Sätze von Green und Singmaster)
 
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= Willkommen bei MWiki =
 
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== Satz des Monats ==
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== Sätze des Monats ==
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=== Primzahlsatz ===
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=== Satz von Green ===
  
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Für <math>\pi(x) := |\{p \in {}^{\omega}{\mathbb{P}} : p \le x \in {}^{\omega}{\mathbb{R}}\}|</math> gilt <math>\pi(\omega) = \widetilde{{_e}\omega}\omega + \mathcal{O}({_e}\omega{\omega}^{\tilde{2}})</math>.
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Mit <math>h</math>-Gebiet <math>\mathbb{D} \subseteq {}^{(\omega)}\mathbb{R}^{2}</math>, infinitesimalem <math>h = |{\downarrow}x|= |{\downarrow}y| = |\overset{\rightharpoonup}{\gamma}(s) - \gamma(s)| = \mathcal{O}({\tilde{\omega}}^{m})</math>, hinreichend großem <math>m \in \mathbb{N}^{*}, (x, y) \in \mathbb{D}, \mathbb{D}^{-} := \{(x, y) \in \mathbb{D} : (x + h, y + h) \in \mathbb{D}\}</math>, einem geschlossenen, im Gegenuhrzeigersinn durchlaufenen Weg <math>\gamma: [a, b[\rightarrow \partial \mathbb{D}</math> bei Wahl von <math>\overset{\rightharpoonup}{\gamma}(s) = \gamma(\overset{\rightharpoonup}{s})</math> gilt mit <math>s \in [a, b[, A \subseteq {[a, b]}^{2}</math> und hinreichend <math>\alpha</math>-stetigen Funktionen <math>u, v: \mathbb{D} \rightarrow \mathbb{R}</math> mit ggf. nicht stetigen Ableitungen <math>{\downarrow} u/{\downarrow} x, {\downarrow} u/{\downarrow} y, {\downarrow} v/{\downarrow} x</math> und <math>{\downarrow} v/{\downarrow} y</math><div style="text-align:center;"><math>{\uparrow}_{\gamma }{(u\,{\downarrow}x+v\,{\downarrow}y)}={\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\left( \tfrac{{\downarrow} v}{{\downarrow} x}-\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y} \right){\downarrow}(x,y)}.</math></div>
  
 
==== Beweis: ====
 
==== Beweis: ====
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Im Sieb des Eratosthenes nehmen die Primzahlanzahlen nahezu regelmäßig ab. Aus Intervallen fester Länge <math>y \in {}^{\omega}{\mathbb{R}_{&gt;0}}</math> lassen sich <math>\hat{y}</math> Mengen-2-Tupel von Primzahlen so bilden, dass das erste Intervall eine unveränderte repräsentative Primzahldichte hat und das zweite Intervall leer ist, dann auf ein Intervall mit den zweitmeisten eines mit den zweitwenigsten Primzahlen folgt usw.
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Der Beweis wird nur für <math>\mathbb{D}:= \{(x, y) : r \le x \le s, f(x) \le y \le g(x)\}, r, s \in {}^{(\omega)}\mathbb{R}, f, g : \partial \mathbb{D} \rightarrow {}^{(\omega)}\mathbb{R}</math> geführt, da das jeweils um <math>\check{\pi}</math> gedrehte Äquivalent analog resultiert mit jedem <math>h</math>-Gebiet als Vereinigung solcher Mengen. Da sich die fehlende Beziehung analog ergibt, beschränkt sich die Betrachtung auf <div style="text-align:center;"><math>{\uparrow}_{\gamma }{u\,{\downarrow}x}=-{\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}{\downarrow}(x,y)}.</math></div> Unter Vernachlässigung der Teile von <math>\gamma</math> mit <math>{\downarrow}x = 0</math> zum Kurvenintegral wie von <math>s := h(u(r, g(r)) - u(t, g(t)))</math> gilt<div style="text-align:center;"><math>-{\uparrow}_{\gamma }{u\,{\downarrow}x}-s={\uparrow}_{t}^{r}{u(x,g(x)){\downarrow}x}-{\uparrow}_{t}^{r}{u(x,f(x)){\downarrow}x}={\uparrow}_{t}^{r}{{\uparrow}_{f(x)}^{g(x)}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}}{\downarrow}y{\downarrow}x}={\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}{\downarrow}(x,y)}.\square</math></div>
  
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Ist mit Induktionsanfang <math>n</math> = 2 bzw. 3 die Induktionsannahme, dass mit <math>n \in {}^{\omega}{\mathbb{N}_{\ge2}}</math> und beliebigem <math>x_4 \in [2, 4[</math> das erste Intervall <math>x_n/{_e}x_n</math> Primzahlen enthält, so beweist die Betrachtung der Primzahllücken von primen <math>p\# /q + 1</math> mit <math>p, q \in {}^{\omega}\mathbb{P}</math> im Induktionsschritt von <math>x_n</math> nach <math>x_n^2</math>, dass sich dann <math>\pi(x_n^2) = \pi(x_n) \check{x}_n</math> Primzahlen nur aus <math>\pi(x_n) = x_n/{_e}x_n</math> ergeben. Der durchschnittliche Primzahlabstand beträgt <math>{_e}x_n</math> und die maximale Entsprechung von <math>x_n^2</math> zu <math>x_n</math> ist <math>\omega</math> zu <math>{\omega}^{\tilde{2}}.\square</math>
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=== Satz von Singmaster ===
  
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Es gibt maximal 8 verschiedene Binomialkoeffizienten gleichen Werts > 1.
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==== Beweis: ====
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Die Existenz ist klar wegen <math>\tbinom{3003}{1} = \tbinom{78}{2} = \tbinom{15}{5} = \tbinom{14}{6}</math> und dem Aufbau des Pascalschen Dreiecks. Mit <math>p \in {}^{\omega }{\mathbb{P}}, a,b ,c, d \in {}^{\omega }{\mathbb{N^*}}, \hat{a} \le r := p - b, \hat{a} < \hat{c} \le n := p - d, b < d</math> und <math>s \notin \mathbb{P}</math> für alle <math>s \in [\max(r - \acute{a},\grave{n}), r]</math> ergeben die Stirlingformel <math>{n!}^2\sim\pi(\hat{n}+\tilde{3}){(\tilde{\epsilon}n)}^{\hat{n}}</math> und der Primzahlsatz <math>\omega\tbinom{r}{a} \le {}_\epsilon\omega\tbinom{n}{c}</math> für <math>p \rightarrow \omega.\square</math>
 
== Leseempfehlung ==
 
== Leseempfehlung ==
  

Aktuelle Version vom 1. Mai 2024, 02:04 Uhr

Willkommen bei MWiki

Sätze des Monats

Satz von Green

Mit [math]\displaystyle{ h }[/math]-Gebiet [math]\displaystyle{ \mathbb{D} \subseteq {}^{(\omega)}\mathbb{R}^{2} }[/math], infinitesimalem [math]\displaystyle{ h = |{\downarrow}x|= |{\downarrow}y| = |\overset{\rightharpoonup}{\gamma}(s) - \gamma(s)| = \mathcal{O}({\tilde{\omega}}^{m}) }[/math], hinreichend großem [math]\displaystyle{ m \in \mathbb{N}^{*}, (x, y) \in \mathbb{D}, \mathbb{D}^{-} := \{(x, y) \in \mathbb{D} : (x + h, y + h) \in \mathbb{D}\} }[/math], einem geschlossenen, im Gegenuhrzeigersinn durchlaufenen Weg [math]\displaystyle{ \gamma: [a, b[\rightarrow \partial \mathbb{D} }[/math] bei Wahl von [math]\displaystyle{ \overset{\rightharpoonup}{\gamma}(s) = \gamma(\overset{\rightharpoonup}{s}) }[/math] gilt mit [math]\displaystyle{ s \in [a, b[, A \subseteq {[a, b]}^{2} }[/math] und hinreichend [math]\displaystyle{ \alpha }[/math]-stetigen Funktionen [math]\displaystyle{ u, v: \mathbb{D} \rightarrow \mathbb{R} }[/math] mit ggf. nicht stetigen Ableitungen [math]\displaystyle{ {\downarrow} u/{\downarrow} x, {\downarrow} u/{\downarrow} y, {\downarrow} v/{\downarrow} x }[/math] und [math]\displaystyle{ {\downarrow} v/{\downarrow} y }[/math]

[math]\displaystyle{ {\uparrow}_{\gamma }{(u\,{\downarrow}x+v\,{\downarrow}y)}={\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\left( \tfrac{{\downarrow} v}{{\downarrow} x}-\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y} \right){\downarrow}(x,y)}. }[/math]

Beweis:

Der Beweis wird nur für [math]\displaystyle{ \mathbb{D}:= \{(x, y) : r \le x \le s, f(x) \le y \le g(x)\}, r, s \in {}^{(\omega)}\mathbb{R}, f, g : \partial \mathbb{D} \rightarrow {}^{(\omega)}\mathbb{R} }[/math] geführt, da das jeweils um [math]\displaystyle{ \check{\pi} }[/math] gedrehte Äquivalent analog resultiert mit jedem [math]\displaystyle{ h }[/math]-Gebiet als Vereinigung solcher Mengen. Da sich die fehlende Beziehung analog ergibt, beschränkt sich die Betrachtung auf

[math]\displaystyle{ {\uparrow}_{\gamma }{u\,{\downarrow}x}=-{\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}{\downarrow}(x,y)}. }[/math]

Unter Vernachlässigung der Teile von [math]\displaystyle{ \gamma }[/math] mit [math]\displaystyle{ {\downarrow}x = 0 }[/math] zum Kurvenintegral wie von [math]\displaystyle{ s := h(u(r, g(r)) - u(t, g(t))) }[/math] gilt

[math]\displaystyle{ -{\uparrow}_{\gamma }{u\,{\downarrow}x}-s={\uparrow}_{t}^{r}{u(x,g(x)){\downarrow}x}-{\uparrow}_{t}^{r}{u(x,f(x)){\downarrow}x}={\uparrow}_{t}^{r}{{\uparrow}_{f(x)}^{g(x)}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}}{\downarrow}y{\downarrow}x}={\uparrow}_{(x,y)\in {\mathbb{D}^{-}}}{\tfrac{{\downarrow} u}{{\downarrow} y}{\downarrow}(x,y)}.\square }[/math]

Satz von Singmaster

Es gibt maximal 8 verschiedene Binomialkoeffizienten gleichen Werts > 1.

Beweis:

Die Existenz ist klar wegen [math]\displaystyle{ \tbinom{3003}{1} = \tbinom{78}{2} = \tbinom{15}{5} = \tbinom{14}{6} }[/math] und dem Aufbau des Pascalschen Dreiecks. Mit [math]\displaystyle{ p \in {}^{\omega }{\mathbb{P}}, a,b ,c, d \in {}^{\omega }{\mathbb{N^*}}, \hat{a} \le r := p - b, \hat{a} \lt \hat{c} \le n := p - d, b \lt d }[/math] und [math]\displaystyle{ s \notin \mathbb{P} }[/math] für alle [math]\displaystyle{ s \in [\max(r - \acute{a},\grave{n}), r] }[/math] ergeben die Stirlingformel [math]\displaystyle{ {n!}^2\sim\pi(\hat{n}+\tilde{3}){(\tilde{\epsilon}n)}^{\hat{n}} }[/math] und der Primzahlsatz [math]\displaystyle{ \omega\tbinom{r}{a} \le {}_\epsilon\omega\tbinom{n}{c} }[/math] für [math]\displaystyle{ p \rightarrow \omega.\square }[/math]

Leseempfehlung

Nichtstandardmathematik

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