وظيفة Buchstab

رسم بياني لدالة Buchstab ω ( u ) من u  =  1 إلى u  =  4.

دالة بوخستاب (أو دالة بوخستاب ) هي الدالة المتصلة الوحيدةω:R1R>0{\displaystyle \omega :\mathbb {R} _{\geq 1}\rightarrow \mathbb {R} _{>0}} مُعرَّفة بواسطة معادلة التفاضل التأخيري

ω(u)=1u،1u2،{\displaystyle \omega (u)={\frac {1}{u}},\qquad \qquad \qquad 1\leq u\leq 2,}
ددu(uω(u))=ω(u-1)،u2.{\displaystyle {\frac {d}{du}}(u\omega (u))=\omega (u-1),\qquad u\geq 2.}

في المعادلة الثانية، يجب حساب المشتقة عند u  = 2 عندما تقترب u من 2 من اليمين. وقد سُميت هذه المعادلة نسبةً إلى ألكسندر بوخستاب ، الذي كتب عنها عام 1937. 

التقارب

تقترب وظيفة Buchstabهـ-γ0.561{\displaystyle e^{-\gamma }\approx 0.561}بسرعةu،{\displaystyle u\to \infty ,}أينγ{\displaystyle \gamma }هو ثابت أويلر-ماسكيروني . في الواقع،

|ω(u)-هـ-γ|ρ(u-1)u،u1،{\displaystyle |\أوميغا (u)-e^{-\gamma }|\leq {\frac {\rho (u-1)}{u}},\qquad u\geq 1,}

حيث ρ هي دالة ديكمان . [ 1 ] أيضًا،ω(u)-هـ-γ{\displaystyle \أوميغا (u)-e^{-\gamma }}يتذبذب بشكل منتظم، متناوبًا بين القيم القصوى والأصفار؛ وتتناوب القيم القصوى بين القيم العظمى الموجبة والقيم الصغرى السالبة. تقترب الفترة بين القيم القصوى المتتالية من 1 عندما تقترب قيمة u من اللانهاية، وكذلك الفترة بين الأصفار المتتالية. [ 2 ]

التطبيقات

تُستخدم دالة Buchstab لحساب الأعداد التقريبية . إذا كان Φ( x , y ) هو عدد الأعداد الصحيحة الموجبة الأصغر من أو تساوي x والتي لا يوجد لها عامل أولي أصغر من y ، فإنه لأي قيمة ثابتة u > 1،   

Φ(x،x1/u)ω(u)xسجلx1/u،x.{\displaystyle \Phi (x,x^{1/u})\sim \omega (u){\frac {x}{\log x^{1/u}}},\qquad x\to \infty .}

ملحوظات

  1. (5.13)، Jurkat و Richert 1965. في هذه الورقة تم إزاحةوسيط ρ بمقدار 1 عن التعريف المعتاد.
  2. ص 131، تشير وغولدستون 1990.

مراجع