1樓:Perplexboy
考慮 函式,即
利用錯位相減的思路,在 兩邊同時乘以 ,則有得到這樣, 函式右邊和式中分母為 之倍數的項被消去了。同理,在 式量邊乘以 ,作同樣的操作,就可以消去函式右邊和式中分母為 之倍數的項;繼續作同樣的操作,可以消去函式右邊和式中分母為 之倍數的項...一直作這樣的操作,直到遍歷全體素數,則右端只剩 ,即
即其中 為第 該素數。
因此,利用 式,取 ,立即得到
2樓:TravorLZH
利用莫比烏斯函式的定義可知
所以倘若用Q(N)表示不超過N的無平方因子數(即莫比烏斯函式值非零的情況)之個數,則有:
由於 且 \sqrt N}\ll\int_^\infty=" eeimg="1"/>,所以我們得知:
因此有:
現在問題就在於求解級數 了。現在我們介紹乙個引理:
引理(尤拉乘積):如果f(n)是積性函式且 絕對收斂,則有
這是算術基本定理的直接推論,故省略詳細證明。
由於莫比烏斯函式本身是積性函式,且級數 絕對收斂,所以:
但因為對於所有的m≥2和素數p均有 以及 ,我們得到:
所以綜上所述有
對於提示中的等式,我們對f(n)=1、s=2使用引理可得:
所以只需要證明 即可完成證明。為了證明此等式,我們考慮對平方函式在區間(-1/2,1/2)上的Fourier展開,得:
其中當k非零時有:
綜上所述有 。事實上由於平方函式在週期[-1/2,1/2]滿足Lipschitz條件,所以我們可以代入t=±1/2得到:
遂結論得證。
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