关于素数个数的又一个不等式
2012-08-16管训贵
管训贵
(泰州师范高等专科学校数理信息学院,江苏泰州225300)
1 引言及主要结论
对于正整数x,设π(x)表示适合p≤x的素数p的个数.1850年前后,chebyshev[1]证明了:当x≥2时,

100 多年来,不等式(1)被不断改进.2000 年,L.Panaitopol[2]证明了:当 x≥4 时,

最近,M.Bencze[3]提出一个猜想:对于正整数n和正实数x,当x>C(n)(其中C(n)是仅与n有关的可效计算常数)时,不等式

成立.
2007年,乐茂华[4]教授证明了:当x≥4时,如果n≥6,那么不等式(2)成立.
本文,将讨论关于素数个数的又一个不等式,加强了Bencze不等式.
定理 对于正整数k、n和正实数x,设

当 x≥4 时,如果 n≥[(k+1)e1.2],那么不等式

成立.
2 关键性引理
引理1 对于n≥4,有

证明 可参见文献[2].
引理2 对于正整数k、n,有

证明 易知

故得引理.
3 定理证明
因为x≥4,所以根据不等式(5),由(3)式可得

因此,若不等式(4)不成立,则fk(n)<π(Sk(n)x),并且由(7)式可得

又由(5)式可知:当x≥4时,

结合(8)、(9)两式可得

即

结合(6)、(10)两式可得

即 n < [(k+1)e1.2].
因此,当 x≥4 时,如果 n≥[(k+1)e1.2],那么不等式(4)成立.
显然,当时,(4)即为(2),故本文的结论加强了Bencze不等式.
[1] 潘承洞,潘承彪.初等数论[M].北京:北京大学出版社,1997:382-391.
[2] Panaitopol L.Inequalities Concerning the Function[J].Acta Arith,2000,96(4):373 -381.
[3] Bencze M.Open Question 2252[J].Octogon Math Mag,2006,14(2):858.
[4] 乐茂华.关于素数个数的一个不等式[J].湖南:吉首大学学报(自然科学版),2007,(6):7-8.
