かなり昔に円周率の連分数展開で発生する素数の分布を集計したことがあった。今回は、n番目までの連分数展開に何個の素数が含まれるかを見る。
円周率の100番目までの連分数展開はこうなる。
{3, 7, 15, 1, 292, 1, 1, 1, 2, 1, 3, 1, 14, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 84, 2, 1, 1, 15, 3, 13, 1, 4, 2, 6, 6, 99, 1, 2, 2, 6, 3, 5, 1, 1, 6, 8, 1, 7, 1, 2, 3, 7, 1, 2, 1, 1, 12, 1, 1, 1, 3, 1, 1, 8, 1, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 5, 2, 2, 3, 1, 2, 4, 4, 16, 1, 161, 45, 1, 22, 1, 2, 2, 1, 4, 1, 2, 24, 1, 2, 1, 3, 1, 2, 1, 1, 10}
これは下記のように展開したケースを想定していることは言うまでもない。
これを踏まえて、横軸にnをとるとn番目まで素数が何個含まれるかをグラフにできる。
上記には素数が35個あるわけだ。しかし、重複していることを忘れてはならない。2が何回も出てくればその回数を勘定する方式である。
これをオイラの定数と比較してみよう。いつもの0.577に始まる謎の定数である。
最初の400番目までの比較だ。
青が円周率で、赤がオイラーの定数である。両方とも負けていない。
ユニークな素数だけを拾い集めると差がでるだろうか?
ちなみに自然定数の底eはいつまで行っても素数が2個しかないのでNGとしている。
追記:::600個までの比較では円周率が勝つようである。
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