2
$\开始组$

它被多次提及在这里这个界限$$\mathop{\sum_{n=1}^{n}}{n\equiva\modl}\mu(n)=o(n)$$等价于算术级数中的素数定理。但我无法找到这种等价性的证明(或上述界限的证明),除非1美元=1$这就是经典的素数定理。如果有人能给我引荐人,我将不胜感激。

此外,还有一个结果爱德华的书他证明了结果$$\左|\sum_{n=1}^{n}\frac{\mu(n)}{n}\right|\leq\frac{K}{\log(n)}。$$算术级数也有类似的界限吗?

有一些讨论在这里,但他们没有考虑Möbius函数

$\端组$
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    $\开始组$ 它不应该等价于无穷大,而应该等价于渐近。 $\端组$ 评论 2022年7月17日14:22
  • $\开始组$ @WillSawin是的,这似乎更合理。在陶的帖子中,它只是提到了“算术级数中的素数定理”,现在我考虑一下,它似乎应该与渐近等价。我将编辑我的问题。 $\端组$ 评论 2022年7月17日16:20
  • 1
    $\开始组$ 关于你帖子最后一句话中的链接,我现在添加了一条关于莫比乌斯函数的评论,并在我的答案末尾添加了一个指向此页面的链接。 $\端组$
    – 康拉德
    评论 2022年7月18日1:51

1个答案1

重置为默认值
5
$\开始组$

什么时候?$(a,m)=1$,让$\pi(x;a\bmod m)$是素数$p\leq x美元$这样的话$p\equiv一美元$.算术级数的素数定理国防部百万美元$代表所有人$a\in(\mathbf Z/m\mathbf-Z)^\次$那个$\pi(x;a\bmodm)\sim(1/\varphi(m))x/\log x$.

哈罗德·夏皮罗,在报纸上与算术级数素数定理等价的几个断言、Comm.Pure Appl.公司。数学。2(1949),293-308,显示整数的定理百万美元\geq 1$等同于下列条件中的每一个百万美元$:$$\sum_{\子堆栈{n\leqx\\n\equiva\bmodm}}\mu(n)=o(x)$$为所有人美元$具有$(a,m)=1$$$\sum{\子堆栈{n\geq1\n\equiva\bmodm}}\frac{\mu(n)}{n}\\{rm收敛}$$为所有人美元$具有$(a,m)=1$。这应该能解决你的两个问题。

关于上述第二个等价条件,请注意素数定理在许多地方都表示为与计算等价$\sum\mu(n)/n=0$,但它也等价于$\sum\mu(n)/n$因为很容易证明这个系列必须$0$如果它由于Dirichlet级数的Abel定理而收敛:$\sum\mu(n)/n$意味着这个数列必须相等$\lim_{s\to1^+}\sum\mu(n)/n^s=\lim_{s\to1 ^+}1/\zeta(s)=0$.

我在回答中解释了在这里算术级数中素数定理的模百万美元$相当于非茴香$L(s,\chi)$在线${\rm Re}=1$对于所有Dirichlet字符美元\chi\bmod m$,有了这些信息,让我们看看如何推导出上面的第一个莫比乌斯类比。什么时候?$(a,m)=1$,$$\sum{\substack{n\leqx\\n\equiva\bmodm}}\mu(n)=sum{n\leq x}\frac{1}{\varphi(m)}\left(sum{chi\bmodm}\overline{chi}(a)\chi(n,$$哪个是$$\压裂{1}{\varphi(m)}\sum{\chi\bmodm}\上横线{\chi}(a)\左(\sum{n\leqx}\chi(n)\mu(n)\右)。$$要显示这一点$o(x)美元$,我们显示每个内部和是o美元(x)$.

位于的内部总和$\chi美元$是Dirichlet级数系数的部分和$\sum\chi(n)/mu(n)/n^s$,这是$1/L(s,\chi)$对于${\rm Re}>1$.这个Dirichlet级数的系数有界于绝对值(由$1$)和$1/L(s,\chi)$对该行进行了分析延续${\rm Re}=1$(这就是我们使用非暴力手段的地方$L(s,\chi)$在那条线上,包括美元=1$什么时候$\chi美元$是琐碎的特征,所以这里的倒数是解析的美元=1$用零表示),根据纽曼的Tauberian定理$$\压裂{1}{x}\sum_{n\leqx}\chi(n)\mu(n。$$The convergence of$\sum_{n\equiv a\bmod m}\mu(n)/n$什么时候$(a,m)=1$通过类似的方法证明:将任务简化为显示所有狄利克雷字符美元\chi\bmod m$那个$\sum_{n\leqx,n\equiv-a\bmod-m}\chi(n)\mu(n$聚合为$x\到\英寸$.

$\端组$
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  • $\开始组$ Davenport的论文“关于涉及算术函数的无穷级数II”的主要结果似乎也很有趣,其中他考虑了Möbius函数部分和的加法扭曲。我想我们可以采用线性组合,得到比我在问题中提到的更清晰的边界,即分母中具有任意幂$\log$的边界。 $\端组$ 评论 2022年7月18日5:12

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