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数论/相对记录

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在一个波动整数序列中,每一项都有一个相对记录分数,由以下公式定义:

"相对记录" =

其中 S(x) 是序列中观察到的项,S(m) 是 S(k) 在 1 ≤ k ≤ x − 1 范围内 的最大值。

逆值定义为从 1 中减去该值。

"相对记录" 和 "相对记录 (逆)" 都是 0 到 1 之间的实数。当且仅当 S(x) 是序列中的记录项时,"相对记录" 大于 0.5。当且仅当 S(x) 是序列中的记录项时,"相对记录 (逆)" 小于 0.5。当且仅当对所有正整数 k,k < x,S(k) < S(x) 时,项 S(x) 是记录项。根据惯例:

  • 任何整数序列的第一项都被认为是记录项。
  • 打平但没有打破记录的项不被视为记录项。

整数序列 S(x) 是一个波动整数序列,当且仅当它既不是“最终严格递增”也不是“最终严格递减”。等效地:

  • I) 存在无穷多个自然数 n,使得 S(n + 1) > S(n)。
  • II) 存在无穷多个自然数 n,使得 S(n + 1) < S(n)。

在数论中,两个重要的波动整数序列是除数函数 d(n) 和素数间隙。对于任何自然数 n,d(n) 是 n 的正除数的个数。例如,d(15) = 4,因为十五有四个除数:1、3、5 和 15。素数间隙,顾名思义,是相邻素数之间的算术差。在 1 到 100 之间有 25 个素数,它们是 2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89 和 97。要找到素数间隙,您需要从它的后继者中减去一个素数;例如,要找到第八个素数间隙,您需要减去第八和第九个素数:23 - 19 = 4。前 24 个素数间隙是

1, 2, 2, 4, 2, 4, 2, 4, 6, 2, 6, 4, 2, 4, 6, 6, 2, 6, 4, 2, 6, 4, 6, 8.

该序列中的记录是 g(1) = 1,g(2) = 2,g(4) = 4,g(9) = 6 和 g(24) = 8。下一次记录被打破是在第 30 项:g(30) = 127 - 113 = 14。在那之后,您将不会找到更大的项,直到第 99 项:g(99) = 541 - 523 = 18。记录在 g(154) = 907 - 887 = 20 处再次被打破。由于素数定理,素数间隙会任意增长,因此该记录将不断被打破。

相对记录 (除数函数)

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d(n) 创下新纪录的数字称为高度合数。1000 以下的高度合数是

1、2、4、6、12、24、36、48、60、120、180、240、360、720 和 840。

对于所有 n > 1,d(n) 至少为 2。具有恰好两个除数的数字是素数。

n d(n) 相对记录 相对记录 (逆)
1 1 不适用 不适用
2 2 0.666667 0.333333
3 2 0.500000 0.500000
4 3 0.600000 0.400000
5 2 0.400000 0.600000
6 4 0.571429 0.428571
7 2 0.333333 0.666667
8 4 0.500000 0.500000
9 3 0.428571 0.571429
10 4 0.500000 0.500000
11 2 0.333333 0.666667
12 6 0.600000 0.400000
13 2 0.250000 0.750000
14 4 0.400000 0.600000
15 4 0.400000 0.600000
16 5 0.454545 0.545455
17 2 0.250000 0.750000
18 6 0.500000 0.500000
19 2 0.250000 0.750000
20 6 0.500000 0.500000
21 4 0.400000 0.600000
22 4 0.400000 0.600000
23 2 0.250000 0.750000
24 8 0.571429 0.428571
25 3 0.272727 0.727273
26 4 0.333333 0.666667
27 4 0.333333 0.666667
28 6 0.428571 0.571429
29 2 0.200000 0.800000
30 8 0.500000 0.500000
31 2 0.200000 0.800000
32 6 0.428571 0.571429
33 4 0.333333 0.666667
34 4 0.333333 0.666667
35 4 0.333333 0.666667
36 9 0.529412 0.470588
37 2 0.181818 0.818182
38 4 0.307692 0.692308
39 4 0.307692 0.692308
40 8 0.470588 0.529412
41 2 0.181818 0.818182
42 8 0.470588 0.529412
60 12 0.545455 0.454545
80 10 0.454545 0.545455
100 9 0.428571 0.571429
120 16 0.571429 0.428571
150 12 0.428571 0.571429
300 18 0.473684 0.526316
301 4 0.166667 0.833333
302 4 0.166667 0.833333
303 4 0.166667 0.833333
304 10 0.333333 0.666667
305 4 0.166667 0.833333
306 12 0.375000 0.625000
307 2 0.090909 0.909091
308 12 0.375000 0.625000
360 24 0.545455 0.454545
720 30 0.555556 0.444444
840 32 0.516129 0.483871
850 12 0.272727 0.727273
1,000 16 0.333333 0.666667
2,000 20 0.333333 0.666667
2,500 15 0.272727 0.727273
2,520 48 0.545455 0.454545
2,521 2 0.040000 0.960000
2,522 8 0.142857 0.857143
2,523 6 0.111111 0.888889
3,000 32 0.400000 0.600000
4,000 24 0.333333 0.666667
5,000 20 0.294118 0.705882
5,040 60 0.555556 0.444444
5,041 3 0.047619 0.952381
5,042 4 0.062500 0.937500
5,043 6 0.090909 0.909091
5,044 12 0.166667 0.833333
5,045 4 0.062500 0.937500
5,046 12 0.166667 0.833333
6,000 40 0.400000 0.600000
6,007 2 0.032258 0.967742
6,008 8 0.117647 0.882353
7,000 32 0.347826 0.652174
7,500 30 0.333333 0.666667
7,560 64 0.516129 0.483871
7,561 2 0.033333 0.966667
7,562 8 0.111111 0.888889
7,563 4 0.058824 0.941176
7,564 12 0.157895 0.842105
7,565 8 0.111111 0.888889
7,566 16 0.200000 0.800000
7,567 8 0.111111 0.888889
7,568 20 0.238095 0.761905
7,569 9 0.123288 0.876712
7,570 8 0.111111 0.888889
7,571 4 0.058824 0.941176
7,572 12 0.157895 0.842105
7,573 2 0.033333 0.966667
8,000 28 0.304348 0.695652
9,000 48 0.428571 0.571429
10,000 25 0.280899 0.719101
15,120 80 0.526316 0.473684
16,000 32 0.285714 0.714286
20,000 30 0.272727 0.727273
30,000 50 0.342466 0.657534
50,000 30 0.230769 0.769231
50,400 108 0.519231 0.480769
52,000 48 0.307692 0.692308
60,000 60 0.333333 0.666667
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