昨日の記事に間違いがあり、記事をコピーして訂正しています。
n番目の素数は、どのくらいの大きさなのか。
n番目の素数をPnとすると、
Pn ≈ log2n!
となるようです。
n!の近似式、スターリングの近似式と、その式の精度を上げる方法を書きました。
n! ≈ √2nπ・(n/e)n・{m}
mで精度を上げることが出来ます。
とりあえず、m=1としておきます。
どちらの式をみても、
n番目の素数の近似式で、なんでlogの底が2なんだろうとか、
n!のの近似式で、なんでルート、つまり1/2乗が出てくるんだろうとか、
不思議な感じがします。
これら2式より、
Pn ≈ n・loge(n)-n+(1/2)・loge2nπ
もし、近似式の精度をあげる必要があるならば、
Pn ≈ n・loge(n)-n+(1/2)・loge2nπ+logem
となるだろうが、あまり意味をなさないかもしれません。
赤文字が昨日の記事とは違う部分です。
さて、正された式で実際にどれくらい精度があるのかを見てみると、
n | Pn | f(n) | f(n)/Pn |
---|---|---|---|
1 | 2 | -0.08 | -0.040531 |
2 | 3 | 0.65 | 0.217269 |
3 | 5 | 1.76 | 0.352816 |
4 | 7 | 3.16 | 0.451038 |
5 | 11 | 4.77 | 0.433713 |
6 | 13 | 6.57 | 0.505029 |
7 | 17 | 8.51 | 0.500780 |
8 | 19 | 10.59 | 0.557589 |
9 | 23 | 12.79 | 0.556199 |
10 | 29 | 15.10 | 0.520555 |
11 | 31 | 17.49 | 0.564346 |
12 | 37 | 19.98 | 0.540007 |
13 | 41 | 22.55 | 0.549896 |
14 | 43 | 25.19 | 0.585704 |
15 | 47 | 27.89 | 0.593483 |
16 | 53 | 30.67 | 0.578616 |
17 | 59 | 33.50 | 0.567800 |
18 | 61 | 36.39 | 0.596571 |
19 | 67 | 39.34 | 0.587097 |
20 | 71 | 42.33 | 0.596218 |
21 | 73 | 45.38 | 0.621591 |
22 | 79 | 48.47 | 0.613511 |
23 | 83 | 51.60 | 0.621724 |
24 | 89 | 54.78 | 0.615520 |
25 | 97 | 58.00 | 0.597941 |
26 | 101 | 61.26 | 0.606520 |
27 | 103 | 64.55 | 0.626742 |
28 | 107 | 67.89 | 0.634456 |
29 | 109 | 71.25 | 0.653708 |
30 | 113 | 74.66 | 0.660668 |
31 | 127 | 78.09 | 0.614878 |
32 | 131 | 81.56 | 0.622560 |
33 | 137 | 85.05 | 0.620817 |
34 | 139 | 88.58 | 0.637255 |
35 | 149 | 92.13 | 0.618348 |
36 | 151 | 95.72 | 0.633890 |
37 | 157 | 99.33 | 0.632665 |
38 | 163 | 102.97 | 0.631693 |
39 | 167 | 106.63 | 0.638501 |
40 | 173 | 110.32 | 0.637680 |
41 | 179 | 114.03 | 0.637051 |
42 | 181 | 117.77 | 0.650662 |
43 | 191 | 121.53 | 0.636289 |
44 | 193 | 125.32 | 0.649302 |
45 | 197 | 129.12 | 0.655442 |
46 | 199 | 132.95 | 0.668094 |
47 | 211 | 136.80 | 0.648346 |
48 | 223 | 140.67 | 0.630817 |
49 | 227 | 144.56 | 0.636846 |
50 | 229 | 148.48 | 0.648367 |
51 | 233 | 152.41 | 0.654111 |
52 | 239 | 156.36 | 0.654223 |
53 | 241 | 160.33 | 0.665268 |
54 | 251 | 164.32 | 0.654656 |
55 | 257 | 168.33 | 0.654965 |
56 | 263 | 172.35 | 0.655328 |
57 | 269 | 176.39 | 0.655741 |
58 | 271 | 180.45 | 0.665885 |
59 | 277 | 184.53 | 0.666182 |
60 | 281 | 188.63 | 0.671270 |
61 | 283 | 192.74 | 0.681052 |
62 | 293 | 196.86 | 0.671894 |
63 | 307 | 201.01 | 0.654749 |
64 | 311 | 205.17 | 0.659701 |
65 | 313 | 209.34 | 0.668822 |
66 | 317 | 213.53 | 0.673599 |
67 | 331 | 217.74 | 0.657812 |
68 | 337 | 221.96 | 0.658621 |
69 | 347 | 226.19 | 0.651842 |
70 | 349 | 230.44 | 0.660280 |
71 | 353 | 234.70 | 0.664874 |
72 | 359 | 238.98 | 0.665675 |
73 | 367 | 243.27 | 0.662855 |
74 | 373 | 247.57 | 0.663731 |
75 | 379 | 251.89 | 0.664616 |
76 | 383 | 256.22 | 0.668982 |
77 | 389 | 260.56 | 0.669830 |
78 | 397 | 264.92 | 0.667306 |
79 | 401 | 269.29 | 0.671546 |
80 | 409 | 273.67 | 0.669125 |
81 | 419 | 278.07 | 0.663643 |
82 | 421 | 282.47 | 0.670958 |
83 | 431 | 286.89 | 0.665643 |
84 | 433 | 291.32 | 0.672801 |
85 | 439 | 295.77 | 0.673726 |
86 | 443 | 300.22 | 0.677697 |
87 | 449 | 304.69 | 0.678588 |
88 | 457 | 309.16 | 0.676506 |
89 | 461 | 313.65 | 0.680373 |
90 | 463 | 318.15 | 0.687153 |
91 | 467 | 322.66 | 0.690926 |
92 | 479 | 327.18 | 0.683057 |
93 | 487 | 331.72 | 0.681144 |
94 | 491 | 336.26 | 0.684848 |
95 | 499 | 340.81 | 0.682994 |
96 | 503 | 345.38 | 0.686637 |
97 | 509 | 349.95 | 0.687531 |
98 | 521 | 354.54 | 0.680496 |
99 | 523 | 359.13 | 0.686679 |
100 | 541 | 363.74 | 0.672345 |
101 | 547 | 368.35 | 0.673407 |
102 | 557 | 372.98 | 0.669621 |
103 | 563 | 377.61 | 0.670716 |
104 | 569 | 382.26 | 0.671806 |
105 | 571 | 386.91 | 0.677604 |
106 | 577 | 391.58 | 0.678640 |
107 | 587 | 396.25 | 0.675039 |
108 | 593 | 400.93 | 0.676105 |
109 | 599 | 405.62 | 0.677164 |
110 | 601 | 410.32 | 0.682732 |
111 | 607 | 415.03 | 0.683742 |
112 | 613 | 419.75 | 0.684747 |
113 | 617 | 424.48 | 0.687970 |
114 | 619 | 429.21 | 0.693398 |
115 | 631 | 433.96 | 0.687732 |
116 | 641 | 438.71 | 0.684418 |
117 | 643 | 443.47 | 0.689696 |
118 | 647 | 448.25 | 0.692805 |
119 | 653 | 453.02 | 0.693758 |
120 | 659 | 457.81 | 0.694707 |
121 | 661 | 462.61 | 0.699860 |
122 | 673 | 467.41 | 0.694519 |
123 | 677 | 472.22 | 0.697524 |
124 | 683 | 477.04 | 0.698454 |
125 | 691 | 481.87 | 0.697355 |
126 | 701 | 486.71 | 0.694306 |
127 | 709 | 491.55 | 0.693304 |
128 | 719 | 496.40 | 0.690410 |
129 | 727 | 501.26 | 0.689497 |
130 | 733 | 506.13 | 0.690494 |
131 | 739 | 511.01 | 0.691485 |
132 | 743 | 515.89 | 0.694334 |
133 | 751 | 520.78 | 0.693449 |
134 | 757 | 525.68 | 0.694423 |
135 | 761 | 530.58 | 0.697219 |
136 | 769 | 535.50 | 0.696354 |
137 | 773 | 540.42 | 0.699116 |
138 | 787 | 545.34 | 0.692940 |
139 | 797 | 550.28 | 0.690437 |
140 | 809 | 555.22 | 0.686304 |
141 | 811 | 560.17 | 0.690713 |
142 | 821 | 565.12 | 0.688337 |
143 | 823 | 570.09 | 0.692694 |
144 | 827 | 575.06 | 0.695353 |
145 | 829 | 580.03 | 0.699679 |
146 | 839 | 585.02 | 0.697279 |
147 | 853 | 590.01 | 0.691686 |
148 | 857 | 595.00 | 0.694288 |
149 | 859 | 600.01 | 0.698497 |
150 | 863 | 605.02 | 0.701066 |
151 | 877 | 610.04 | 0.695595 |
152 | 881 | 615.06 | 0.698139 |
153 | 883 | 620.09 | 0.702255 |
154 | 887 | 625.13 | 0.704767 |
155 | 907 | 630.17 | 0.694787 |
156 | 911 | 635.22 | 0.697279 |
157 | 919 | 640.28 | 0.696711 |
158 | 929 | 645.34 | 0.694661 |
159 | 937 | 650.41 | 0.694140 |
160 | 941 | 655.48 | 0.696583 |
161 | 947 | 660.57 | 0.697535 |
162 | 953 | 665.65 | 0.698482 |
163 | 967 | 670.75 | 0.693637 |
164 | 971 | 675.85 | 0.696032 |
165 | 977 | 680.95 | 0.696984 |
166 | 983 | 686.06 | 0.697930 |
167 | 991 | 691.18 | 0.697460 |
168 | 997 | 696.31 | 0.698402 |
169 | 1009 | 701.44 | 0.695180 |
170 | 1013 | 706.57 | 0.697505 |
171 | 1019 | 711.71 | 0.698444 |
172 | 1021 | 716.86 | 0.702117 |
173 | 1031 | 722.02 | 0.700306 |
174 | 1033 | 727.17 | 0.703944 |
175 | 1039 | 732.34 | 0.704850 |
176 | 1049 | 737.51 | 0.703059 |
177 | 1051 | 742.69 | 0.706647 |
178 | 1061 | 747.87 | 0.704870 |
179 | 1063 | 753.05 | 0.708424 |
180 | 1069 | 758.25 | 0.709306 |
181 | 1087 | 763.45 | 0.702342 |
182 | 1091 | 768.65 | 0.704537 |
183 | 1093 | 773.86 | 0.708014 |
184 | 1097 | 779.07 | 0.710186 |
185 | 1103 | 784.29 | 0.711056 |
186 | 1109 | 789.52 | 0.711921 |
187 | 1117 | 794.75 | 0.711506 |
188 | 1123 | 799.99 | 0.712367 |
189 | 1129 | 805.23 | 0.713224 |
190 | 1151 | 810.48 | 0.704150 |
191 | 1153 | 815.73 | 0.707484 |
192 | 1163 | 820.99 | 0.705922 |
193 | 1171 | 826.25 | 0.705593 |
194 | 1181 | 831.52 | 0.704079 |
195 | 1187 | 836.79 | 0.704962 |
196 | 1193 | 842.07 | 0.705841 |
197 | 1201 | 847.35 | 0.705538 |
198 | 1213 | 852.64 | 0.702918 |
199 | 1217 | 857.93 | 0.704957 |
200 | 1223 | 863.23 | 0.705831 |
300 | 1987 | 1414.91 | 0.712081 |
400 | 2741 | 2000.50 | 0.729843 |
500 | 3571 | 2611.33 | 0.731260 |
1000 | 7919 | 5912.13 | 0.746575 |
2000 | 17389 | 13206.52 | 0.759476 |
3000 | 27449 | 21024.02 | 0.765930 |
4000 | 37813 | 29181.26 | 0.771726 |
5000 | 48611 | 37591.14 | 0.773305 |
6000 | 59359 | 46202.36 | 0.778355 |
7000 | 70657 | 54981.00 | 0.778140 |
8000 | 81799 | 63902.99 | 0.781220 |
9000 | 93179 | 72950.29 | 0.782905 |
10000 | 104729 | 82108.93 | 0.784013 |
20000 | 224737 | 178075.62 | 0.792373 |
30000 | 350377 | 279274.65 | 0.797069 |
40000 | 479909 | 383871.61 | 0.799884 |
50000 | 611953 | 490995.24 | 0.802341 |
60000 | 746773 | 600132.41 | 0.803634 |
70000 | 882377 | 710944.03 | 0.805715 |
80000 | 1020379 | 823189.12 | 0.806748 |
90000 | 1159523 | 936687.47 | 0.807821 |
100000 | 1299709 | 1051299.22 | 0.808873 |
200000 | 2750159 | 2241221.55 | 0.814943 |
300000 | 4256233 | 3483468.55 | 0.818439 |
400000 | 5800079 | 4759695.30 | 0.820626 |
500000 | 7368787 | 6061189.17 | 0.822549 |
600000 | 8960453 | 7382818.53 | 0.823934 |
700000 | 10570841 | 8721192.58 | 0.825024 |
800000 | 12195257 | 10073901.32 | 0.826051 |
900000 | 13834103 | 11439142.81 | 0.826880 |
1000000 | 15485863 | 12815518.38 | 0.827562 |
2000000 | 32452843 | 27017323.65 | 0.832510 |
3000000 | 49979687 | 41742376.92 | 0.835187 |
4000000 | 67867967 | 56807228.20 | 0.837026 |
5000000 | 86028121 | 72124750.98 | 0.838386 |
6000000 | 104395301 | 87643628.89 | 0.839536 |
7000000 | 122949823 | 103329953.75 | 0.840424 |
8000000 | 141650939 | 119159625.66 | 0.841220 |
9000000 | 160481183 | 135114625.14 | 0.841934 |
10000000 | 179424673 | 151180965.49 | 0.842587 |
20000000 | 373587883 | 316224865.95 | 0.846454 |
30000000 | 573259391 | 486501247.72 | 0.848658 |
40000000 | 776531401 | 660175610.15 | 0.850160 |
50000000 | 982451653 | 836376687.95 | 0.851316 |
60000000 | 1190494759 | 1014591317.09 | 0.852243 |
70000000 | 1400305337 | 1194480415.95 | 0.853014 |
80000000 | 1611623773 | 1375802985.43 | 0.853675 |
90000000 | 1824261409 | 1558378830.62 | 0.854252 |
100000000 | 2038074743 | 1742068084.52 | 0.854762 |
200000000 | 4222234741 | 3622765595.38 | 0.858021 |
300000000 | 6461335109 | 5555787920.46 | 0.859851 |
400000000 | 8736028057 | 7522790052.85 | 0.861122 |
500000000 | 11037271757 | 9515059339.13 | 0.862084 |
600000000 | 13359555403 | 11527464138.93 | 0.862863 |
700000000 | 15699342107 | 13556613636.21 | 0.863515 |
800000000 | 18054236957 | 15600097839.67 | 0.864069 |
900000000 | 20422213579 | 17656114800.39 | 0.864554 |
1000000000 | 22801763489 | 19723265848.23 | 0.864989 |
2000000000 | 47055833459 | 40832826046.64 | 0.867753 |
3000000000 | 71856445751 | 62465634388.67 | 0.869311 |
4000000000 | 97011687217 | 84438240804.24 | 0.870392 |
5000000000 | 122430513841 | 106663518758.99 | 0.871217 |
6000000000 | 148059109201 | 129090151849.22 | 0.871883 |
7000000000 | 173862636221 | 151684231914.27 | 0.872437 |
8000000000 | 199815106433 | 174421659041.33 | 0.872915 |
9000000000 | 225898512559 | 197284413740.92 | 0.873332 |
10000000000 | 252097800623 | 220258509311.84 | 0.873703 |
11000000000 | 278401257857 | 243332772219.67 | 0.874036 |
12000000000 | 304799583149 | 266498069853.34 | 0.874339 |
13000000000 | 331284360247 | 289746797539.87 | 0.874617 |
14000000000 | 357850012873 | 313072524344.46 | 0.874871 |
15000000000 | 384489816343 | 336469740583.36 | 0.875107 |
自分が欲しかったのはこういうデータでした。
スキューズ数のこともあるので、必ず近似値が下回っているのかは解りません。
ではでは