La hipótesis de Riemann establece que [math] \ pi (n) – li (n) \ sim n ^ {1/2} \ log n [/ math]. Sin embargo, ¿implica que sea el comportamiento asintótico más estricto posible? ¿Puede haber una función [matemáticas] f (n) <n ^ {1/2} \ log n /; lim_ {n \ to \ infty} \ frac {\ pi (n) -li (n)} {f (n)} = K [/ matemáticas]? es decir: [matemáticas] f (n) = \ sqrt {n} [/ matemáticas]

No, dado que [math] \ pi (n) – li (n) \ neq n ^ {1/2} \ log n [/ math], simplemente podemos definir una función [math] H (n) = (pi ( n) – li (n) + n ^ {1/2} \ log n) / 2. [/ math] Suponiendo que la hipótesis de Riemann es verdadera, [math] H (x) [/ math] converge el doble de rápido que La función original.

De hecho, si queremos que una función converja w veces más rápido, simplemente podemos hacer un promedio ponderado, así:

[matemáticas] H (n) = (pi (n) – li (n) + w \ cdot n ^ {1/2} \ log n) / (w + 1) [/ matemáticas].

Podemos utilizar esta estrategia para mostrar que no existe una función asintótica de convergencia más rápida en ningún contexto en el que la función no sea igual al límite.

En cuanto a su segunda pregunta, realmente puede definir [matemáticas] f (n) = (\ pi (n) – li (n)) / K, K> 1 [/ matemáticas], y el límite se cumplirá por definición .

En resumen, la hipótesis de Riemann no hace que el álgebra se comporte mágicamente.