¿Es esta una ecuación conocida: [matemáticas] \ frac12 + \ frac13 \ cdot (1- \ frac12) + \ frac15 \ cdot (1- \ frac13) \ cdot (1- \ frac12) + \ frac17 \ cdot (1- \ frac15 ) \ cdot (1- \ frac13) \ cdot (1- \ frac12) \ dotsc = 1? [/ math]

Esto es cierto para una amplia variedad de secuencias, no solo primos. Porque todo lo que está haciendo es (1-suma anterior) por una fracción menos que uno.

Digamos que cada término es

[matemáticas] \ displaystyle t_n = \ frac {1} {p_n} \ prod_ {i = 1} ^ {n-1} \ left (1 – \ frac {1} {p_i} \ right) [/ math]

Vea cómo son las sumas parciales:

[matemáticas] \ displaystyle s_1 = t_1 = \ frac {1} {p_1} [/ matemáticas]

Nota [matemática] \ displaystyle 1 – s_1 = 1 – \ frac {1} {p_1} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle s_2 = t_1 + t_2 = \ frac {1} {p_1} + \ frac {1} {p_2} \ left (1- \ frac {1} {p_1} \ right) [/ math]

Nota

[matemáticas] \ displaystyle \ begin {align *} 1 – s_2 & = 1 – \ frac {1} {p_1} – \ frac {1} {p_2} \ left (1- \ frac {1} {p_1} \ right ) \\ & = \ left (1 – \ frac {1} {p_1} \ right) (1- \ frac {1} {p_2}) \ end {align *} [/ math]

Ahora puedes probar por inducción:

[matemáticas] \ displaystyle \ begin {align *} 1 – s_n & = 1 – (t_n + s_ {n-1}) \\ & = (1 – s_ {n-1}) – t_n \\ & = \ prod_ {i = 1} ^ {n-1} \ left (1 – \ frac {1} {p_i} \ right) – \ frac {1} {p_i} \ prod_ {i = 1} ^ {n-1} \ left (1 – \ frac {1} {p_n} \ right) \\ & = \ prod_ {i = 1} ^ {n} \ left (1 – \ frac {1} {p_i} \ right) \ end {align *}[/matemáticas]

En otras palabras, siempre que [math] t_n \ rightarrow 0 [/ math], esto converja a 1. Esto es cierto incluso para secuencias como [math] p = \ {2,2,2,2, \ cdot \ cdot \ cdot \} [/ math]. Que incluirá constantes, números pares, números primos, etc. Los criterios exactos parecen ser:

[matemáticas] s_n \ rightarrow 1 \ iff \ sum_ {i = 1} ^ n \ frac {1} {p_n} = \ infty [/ math]

Por lo tanto, no converge a cero para progresiones geométricas (o incluso fibonacci).

Las secuencias para las que funciona son:

[matemáticas] \ sum_ {i = 1} ^ n \ frac {1} {k} = \ frac {n} {k} \ rightarrow \ infty [/ math]

[matemáticas] \ sum_ {i = 1} ^ n \ frac {1} {i} = O (\ log (n)) \ rightarrow \ infty [/ math]

[matemáticas] \ sum_ {i = 1} ^ n \ frac {1} {\ text {prime} _i} = O (\ log (\ log (n)) \ rightarrow \ infty [/ math]

El primer término es la proporción de enteros cuyo factor primo más bajo es 2 (el primer primo).
El segundo término es la proporción de enteros cuyo factor primo más bajo es 3 (el segundo primo).
El tercer término es la proporción de enteros cuyo factor primo más bajo es 5 (el tercer primo).
Y así.
Sumando todo esto, “moralmente”, deberíamos obtener el 100% (ya que casi todos los enteros son divisibles por algún primo).

Aquí hay algunos detalles técnicos para establecer rigurosamente la convergencia, pero esa es la idea intuitiva.


Para aquellos que deseen desarrollar esto técnicamente, podemos interpretar con precisión “proporción de enteros” en todas partes como “proporción de enteros en R”, donde R es un rango finito de enteros cuya longitud es divisible por cada uno de los primeros N primos Esto muestra que 1 – la suma de los primeros N términos de esta serie es el producto de (1 – 1 / p) sobre los primeros N primos, o dicho de otro modo, es el recíproco del producto de (1 + 1 / p + 1 / p ^ 2 + 1 / p ^ 3 + …) sobre los primeros N primos. Distribuyendo esto, es el recíproco de la suma de los recíprocos de aquellos enteros positivos cuyos factores primos están contenidos dentro de los primeros N primos.

A medida que la serie armónica diverge, esto nos dice que el producto recíproco en cuestión va a 0, por lo que nuestra serie efectivamente converge a 1. De hecho, dado que tomar N términos de la serie armónica produce un valor justo por encima de log (N), nosotros vemos que tomar N términos de nuestra serie nos da un valor dentro de la distancia 1 / log (N) de 1.

La ecuación es verdadera.

Un boceto: tenga en cuenta que la expresión en cuestión es equivalente a mostrar que

[matemáticas] 1 – (1 – \ frac {1} {2}) (1 – \ frac {1} {3}) \ cdots (1 – \ frac {1} {p_n}) = 1 [/ matemáticas]

En otras palabras, la pregunta es equivalente a mostrar que [matemáticas] \ ln (1 – \ frac {1} {2}) + \ ln (1 – \ frac {1} {3}) \ cdots [/ math] diverge al infinito negativo Como [math] \ ln (1 – x) \ approx -x [/ math], esto es equivalente a mostrar que las sumas de los recíprocos de los primos divergen. Este es un hecho bien conocido, de hecho, la suma de los recíprocos de los primos menores que x es aproximadamente [matemática] \ ln (\ ln (x)). [/ Matemática]

No estoy seguro de si es una igualdad conocida o incluso verdadera, pero puedo decirte que se basa en la secuencia de Fibonacci.

Parece ser:

Gran suma [
De N = 3,
Para N = inf,
(1 / Fib (N)) * Producto_grande (
De i = 3,
Para i = N-1,
(Fib (i) – 1) / Fib (i)
)
]

(Reemplazaré el Pseudo Equation Markup con Markup real si llego a editar esto más tarde)

No puedo decirte si realmente converge hacia 1, pero intuitivamente puedo mirarlo y decirte que casi seguro converge hacia alguna constante. Entonces 1 no parece irrazonable.

EDITAR: ignorar, la fórmula está relacionada con la secuencia de primos en lugar de la secuencia de Fibonacci

Oye, lo escribiste para que se sepa. / s

En general, una ecuación conocida tendrá variables desconocidas, construidas en un formato como F = ma