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[原创] 怎样解积分方程

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发表于 2010-7-5 11:17:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x-1/2*x^1/2=n
n已知,求解此方程很容易
在x全面加上积分符号则不能求解了
Li(x)-1/2Li(x^1/2)=N
若N已知,如何求得x?
现在我们已知它的积分运算结果,而不知此积分上限,怎样求此积分上限
这里有一个帖子,我的意思跟他相同
解决了此运算后推广到方程上去
http://www.ilovematlab.cn/thread-30536-1-1.html
解决此问题后,想将它用于素数方面的研究
素数分布的逆运算,现在已经知道有多少个素数,求第n个素数在自然数的大致范围
Li(x)-1/2Li(x^1/2)=N
N代表x范围内的素数个数,此方程能解吗
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2010-7-5 12:18:58 | 显示全部楼层
楼主的li(x)是指 对数积分函数吗?

自己算的话,是要使用一些数值分析的计算手段的。

不过,你可以偷点懒,用用数学工具:
比如,n=0的两根:0.545947, 1.22521


2010-07-05_12-17-55.png
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发表于 2010-7-5 12:39:00 | 显示全部楼层
不过,说实在的:
素数分布的逆运算,现在已经知道有多少个素数,求第n个素数在自然数的大致范围

在Mathematica里面,有现成的函数:
Prime[n]算出第n个素数
PrimePi[x]算出不大于x的所有素数的个数

2010-07-05_12-38-26.png
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 楼主| 发表于 2010-7-5 15:01:14 | 显示全部楼层
对,li(x)是指 对数积分函数
我有一个数学软件正算某一范围内素数个数很容易实现(计算值,非实际分布)
反算p(n)素数有多大,不能计算
想用套用方程的思想,二者逆运算应该成立
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 楼主| 发表于 2010-7-6 09:01:59 | 显示全部楼层
这样做是犯了循环代入的语病了吗
有下列联立方程组
{x/ln(x)=1229-y,x=(1229-y)*ln(x)}
输入一个数学软件,解答出来一组错误的答案,代入检验发现左右不相等。
而解一个方程时
1229*ln(x)=x
同样得出两个解,其中一个解是错误的。
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 楼主| 发表于 2010-7-6 10:05:29 | 显示全部楼层
上贴说:
有下列联立方程组
{x/ln(x)=1229-y,x=(1229-y)*ln(x)}
输入一个数学软件,解答出来一组错误的答案,代入检验发现左右不相等。
上述说法是错误的
经检验,数学软件没有解错,只不过它不是我想要的解
可能我的指导思想除了问题,思路是这样:素数的分布和p(n)素数与乘除法一样,二者应该可以互为逆运算,但是素数的分布和p(n)素数与乘除法能够互为逆运算根本不是一回事。
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发表于 2010-7-6 10:07:44 | 显示全部楼层
查了一下Mathematica的素数计数函数PrimePi的文档,链接指向mathworld网站:
http://mathworld.wolfram.com/PrimeCountingFunction.html

得知,当n大于3时,不大于n的素数个数有一个完全精确的计数式子:

p(n)=$\sum _{j=3}^n ((j-2)!-j \lfloor {(j-2)!}/{j}\rfloor)-1$
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发表于 2010-7-6 10:22:32 | 显示全部楼层
这个好象是O(n)复杂度的公式,计算角度意义不大
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 楼主| 发表于 2010-7-6 10:59:15 | 显示全部楼层
理论型的公式很多,那是理论数学家的爱好,如果不能快速计算对于我这个实用主义者来说,意义不大
Li(x)-1/2Li(x^(1/2))
对此函数来说在x小于10^15时,精确度是比较高的
检验了几个数,当x大于于10^15,发生了反转,计算值小于实际分布
我想当x大于于10^30时,直接取li(x)函数,不用相减了
因为在王元论哥德巴赫猜想一书中,他说,经过严格的证明,li(x)有无数多次大于实际的素数分布,也有无数多次小于实有的素数分布。如果相减,当计算值小于实际分布时,误差不是更大了吗
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发表于 2010-7-6 11:52:48 | 显示全部楼层
8# mathe
In[10]:= Timing[PrimePi[10^11]]

Out[10]= {1.966, 4118054813}

In[11]:= Timing[PrimePi[10^12]]

Out[11]= {9.781, 37607912018}

In[12]:= Timing[PrimePi[10^13]]

Out[12]= {49.718, 346065536839}

In[13]:= Timing[PrimePi[10^14]]

Out[13]= {236.123, 3204941750802}

In[14]:= Timing[PrimePi[10^15]]

During evaluation of In[14]:= PrimePi::largp: Argument 1000000000000000 in PrimePi[1000000000000000] is too large for this implementation. >>

Out[14]= {0., PrimePi[1000000000000000]}

那PrimePi函数用了什么算法呢
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