Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Lar » O Teorema dos Números Primos

O Teorema dos Números Primos

1896
  • Jacques Hadamard
  • Charles-Jean de la Vallée Poussin
Escritório vintage com papéis matemáticos e calculadora antiga relacionados à teoria dos números primos.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O Teorema dos Números Primos descreve a distribuição assintótica dos números primos entre os inteiros. Ele afirma que a função de contagem de primos π(x), que fornece o número de primos menores ou iguais a x, é assintoticamente equivalente a x / ln(x). Formalmente, lim_{x to infty} π(x)/(x/ln(x)) = 1. Isso fornece uma ligação fundamental entre os números primos e o logaritmo natural.

O Teorema dos Números Primos (TNP) é um pilar da teoria dos números que fornece uma descrição aproximada de como os números primos são distribuídos. A função de contagem de primos, π(x), é uma função degrau que salta em 1 a cada número primo. Embora a localização exata dos primos pareça aleatória, o TNP revela um comportamento assintótico regular. O teorema não afirma que a diferença entre π(x) e x/ln(x) seja pequena, mas sim que sua razão se aproxima de 1 à medida que x se torna arbitrariamente grande. Isso significa que, para um número grande x, a probabilidade de um inteiro escolhido aleatoriamente próximo de x ser primo é aproximadamente 1/ln(x).

A ideia foi conjecturada pela primeira vez no final do século XVIII por Adrien-Marie Legendre (1798) e Carl Friedrich Gauss (1792), com base em evidências empíricas de tabelas de números primos. Ambos propuseram que π(x) é aproximadamente x/(ln(x) ∈ C) para alguma constante C. No entanto, provar essa relação exigiu avanços significativos na matemática, particularmente na análise complexa. As primeiras demonstrações rigorosas foram realizadas independentemente por Jacques Hadamard e Charles-Jean de la Vallée Poussin em 1896. Suas demonstrações não eram elementares, baseando-se crucialmente nas propriedades da função zeta de Riemann no plano complexo, mostrando especificamente que ela não possui zeros na reta onde a parte real é 1.

UNESCO Nomenclature: 1208
Teoria dos números

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Demonstração de Euclides da infinitude dos números primos (c. 300 a.C.)
  • Fórmula do produto de Euler que relaciona números primos e a função zeta (1737)
  • Tabelas de números primos compiladas por matemáticos
  • Conjectura de Legendre sobre a densidade de primos (1798)
  • Conjectura de Gauss sobre a integral logarítmica (1792)
  • O trabalho de Chebyshev que fornece limites para [latex]pi(x)[/latex] (1852)
  • O artigo de Riemann de 1859 sobre a função zeta

Aplicações

  • teoria analítica dos números
  • cryptography (e.g., estimating the density of suitable primes for RSA)
  • ciência da computação teórica para análise de algoritmos envolvendo números primos
  • pesquisa sobre a hipótese de Riemann
  • desenvolvimento de métodos de peneiramento

Patentes:

    Ideias de Inovação Potencial

    Devido ao tráfego de bots de coleta de dados, atualmente superior a 40 mil por dia, este conteúdo é reservado aos membros da comunidade.
    > Login < ou > Registrar < (100% gratuito) para acessar isso, assim como todo o restante do conteúdo e das ferramentas restritas.

    Relacionado a: teorema dos números primos, função de contagem de primos, distribuição assintótica, teoria dos números, números primos, Jacques Hadamard, Charles-Jean de la Vallée Poussin, Gauss, Legendre, teoria analítica dos números.

    Contexto histórico

    O Teorema dos Números Primos

    1850
    1854
    1884
    1896
    1900
    1903
    1914
    1850
    1854
    1854
    1895
    1899
    1900
    1911
    1922

    (Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

    Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

    Imagens em tamanho real e downloads estão disponíveis apenas, 100% gratuitos, para membros registrados.