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數論/相對記錄

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在一個波動整數序列中,每一項都有一個相對記錄分數,由以下公式定義:

"相對記錄" =

其中 S(x) 是序列中觀察到的項,S(m) 是 S(k) 在 1 ≤ k ≤ x − 1 範圍內 的最大值。

逆值定義為從 1 中減去該值。

"相對記錄" 和 "相對記錄 (逆)" 都是 0 到 1 之間的實數。當且僅當 S(x) 是序列中的記錄項時,"相對記錄" 大於 0.5。當且僅當 S(x) 是序列中的記錄項時,"相對記錄 (逆)" 小於 0.5。當且僅當對所有正整數 k,k < x,S(k) < S(x) 時,項 S(x) 是記錄項。根據慣例:

  • 任何整數序列的第一項都被認為是記錄項。
  • 打平但沒有打破記錄的項不被視為記錄項。

整數序列 S(x) 是一個波動整數序列,當且僅當它既不是“最終嚴格遞增”也不是“最終嚴格遞減”。等效地:

  • I) 存在無窮多個自然數 n,使得 S(n + 1) > S(n)。
  • II) 存在無窮多個自然數 n,使得 S(n + 1) < S(n)。

在數論中,兩個重要的波動整數序列是除數函式 d(n) 和素數間隙。對於任何自然數 n,d(n) 是 n 的正除數的個數。例如,d(15) = 4,因為十五有四個除數:1、3、5 和 15。素數間隙,顧名思義,是相鄰素數之間的算術差。在 1 到 100 之間有 25 個素數,它們是 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。要找到素數間隙,您需要從它的後繼者中減去一個素數;例如,要找到第八個素數間隙,您需要減去第八和第九個素數:23 - 19 = 4。前 24 個素數間隙是

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

該序列中的記錄是 g(1) = 1,g(2) = 2,g(4) = 4,g(9) = 6 和 g(24) = 8。下一次記錄被打破是在第 30 項:g(30) = 127 - 113 = 14。在那之後,您將不會找到更大的項,直到第 99 項:g(99) = 541 - 523 = 18。記錄在 g(154) = 907 - 887 = 20 處再次被打破。由於素數定理,素數間隙會任意增長,因此該記錄將不斷被打破。

相對記錄 (除數函式)

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d(n) 創下新紀錄的數字稱為高度合數。1000 以下的高度合數是

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

對於所有 n > 1,d(n) 至少為 2。具有恰好兩個除數的數字是素數。

n d(n) 相對記錄 相對記錄 (逆)
1 1 不適用 不適用
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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