अभाज्य-गणना फलन: Difference between revisions

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गणित में, '''अभाज्य-गणना फलन''' वह फलन (गणित) है जो किसी [[वास्तविक संख्या]] ''x'' से कम या उसके समान  [[अभाज्य संख्या]]ओं की संख्या की गणना करता है।<ref name="Bach">{{cite book |first=Eric |last=Bach |author2=Shallit, Jeffrey |year=1996 |title=Algorithmic Number Theory |publisher=MIT Press |isbn=0-262-02405-5 |pages=volume 1 page 234 section 8.8 |no-pp=true}}</ref><ref name="mathworld_pcf">{{MathWorld |title=Prime Counting Function |urlname=PrimeCountingFunction}}</ref> इसे {{pi}}(x) (संख्या  {{pi}} से असंबंधित ) द्वारा दर्शाया जाता है.
गणित में, अभाज्य-गणना फलन वह फलन (गणित) है जो किसी [[वास्तविक संख्या]] ''x'' से कम या उसके बराबर [[अभाज्य संख्या]]ओं की संख्या की गणना करता है।<ref name="Bach">{{cite book |first=Eric |last=Bach |author2=Shallit, Jeffrey |year=1996 |title=Algorithmic Number Theory |publisher=MIT Press |isbn=0-262-02405-5 |pages=volume 1 page 234 section 8.8 |no-pp=true}}</ref><ref name="mathworld_pcf">{{MathWorld |title=Prime Counting Function |urlname=PrimeCountingFunction}}</ref> द्वारा दर्शाया जाता है {{pi}}(x) (pi|number से असंबंधित {{pi}}).


[[Image:PrimePi.svg|thumb|right|400px|के मान {{pi}}(एन) पहले 60 सकारात्मक पूर्णांकों के लिए]]
[[Image:PrimePi.svg|thumb|right|400px|के मान {{pi}}(एन) पहले 60 धनात्मक पूर्णांकों के लिए]]


== विकास दर ==
== विकास दर ==
{{main|Prime number theorem}}
{{main|अभाज्य संख्या प्रमेय}}
[[संख्या सिद्धांत]] में बहुत रुचि प्रधान-गणना समारोह का [[स्पर्शोन्मुख विश्लेषण]] है।<ref name="Caldwell">{{cite web | publisher=Chris K. Caldwell | title=How many primes are there? | url=http://primes.utm.edu/howmany.shtml | access-date=2008-12-02 | archive-date=2012-10-15 | archive-url=https://web.archive.org/web/20121015002415/http://primes.utm.edu/howmany.shtml | url-status=dead }}</ref><ref name="Dickson">{{cite book |author-link=L. E. Dickson| first=Leonard Eugene | last=Dickson | year=2005 | title=History of the Theory of Numbers, Vol. I: Divisibility and Primality | publisher=Dover Publications | isbn=0-486-44232-2}}</ref> 18वीं शताब्दी के अंत में [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] और [[एड्रियन मैरी लीजेंड्रे]] द्वारा [[अनुमान]] लगाया गया था कि यह लगभग होना चाहिए।
[[संख्या सिद्धांत]] में बहुत रुचि प्रधान-गणना फलन  का [[स्पर्शोन्मुख विश्लेषण]] है।<ref name="Caldwell">{{cite web | publisher=Chris K. Caldwell | title=How many primes are there? | url=http://primes.utm.edu/howmany.shtml | access-date=2008-12-02 | archive-date=2012-10-15 | archive-url=https://web.archive.org/web/20121015002415/http://primes.utm.edu/howmany.shtml | url-status=dead }}</ref><ref name="Dickson">{{cite book |author-link=L. E. Dickson| first=Leonard Eugene | last=Dickson | year=2005 | title=History of the Theory of Numbers, Vol. I: Divisibility and Primality | publisher=Dover Publications | isbn=0-486-44232-2}}</ref> और 18वीं शताब्दी के अंत में [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] और [[एड्रियन मैरी लीजेंड्रे]] द्वारा [[अनुमान]] लगाया गया था कि यह लगभग होना चाहिए।
<math display=block> \frac x {\log(x)} </math>
<math display=block> \frac x {\log(x)} </math>
जहाँ log [[प्राकृतिक]] लघुगणक है, इस अर्थ में कि
जहाँ लॉग  [[प्राकृतिक]] लघुगणक है, इस अर्थ में कि
<math display=block>\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{\pi(x)}{x/\log(x)}=1. </math>
<math display=block>\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{\pi(x)}{x/\log(x)}=1. </math>
यह कथन [[प्रधान संख्या प्रमेय]] है। समतुल्य कथन है
यह कथन [[प्रधान संख्या प्रमेय]] है। समतुल्य कथन है


<math display=block>\lim_{x\rightarrow\infty}\pi(x) / \operatorname{li}(x)=1</math>
<math display=block>\lim_{x\rightarrow\infty}\pi(x) / \operatorname{li}(x)=1</math>
जहां ली लघुगणकीय समाकल फलन है। अभाज्य संख्या प्रमेय को पहली बार 1896 में [[जैक्स हैडमार्ड]] और चार्ल्स जीन डे ला वल्ली-पौसिन द्वारा सिद्ध किया गया था। चार्ल्स डी ला वल्ली पुसिन स्वतंत्र रूप से, 1859 में [[बर्नहार्ड रीमैन]] द्वारा पेश किए गए [[रीमैन जीटा फ़ंक्शन]] के गुणों का उपयोग करते हुए। अभाज्य संख्या प्रमेय के प्रमाण नहीं ज़ेटा फ़ंक्शन या [[जटिल विश्लेषण]] का उपयोग 1948 के आसपास [[एटले सेलबर्ग]] और पॉल एर्डोस (अधिकांश भाग के लिए स्वतंत्र रूप से) द्वारा पाया गया था।<ref name="Ireland">{{cite book | first=Kenneth | last=Ireland |author2=Rosen, Michael | year=1998 | title=A Classical Introduction to Modern Number Theory  | edition=Second | publisher=Springer | isbn=0-387-97329-X }}</ref>
इस प्रकार से जहां ली लघुगणकीय समाकल फलन है। अभाज्य संख्या प्रमेय को प्रथम  समय  1896 में [[जैक्स हैडमार्ड]] और चार्ल्स जीन डे ला वल्ली-पौसिन द्वारा सिद्ध किया गया था। चार्ल्स डे ला वेली पॉसिन स्वतंत्र रूप से, 1859 में [[बर्नहार्ड रीमैन]] द्वारा प्रस्तुत  किए गए [[रीमैन जीटा फलन|रीमैन ज़ेटा फलन]] के गुणों का उपयोग करते हुए। अभाज्य संख्या प्रमेय के प्रमाण नहीं ज़ेटा फलन  या [[सम्मिश्र विश्लेषण]] का उपयोग 1948 के चारों-ओर [[एटले सेलबर्ग]] और पॉल एर्डोस (अधिकांश भाग के लिए स्वतंत्र रूप से) द्वारा पाया गया था।<ref name="Ireland">{{cite book | first=Kenneth | last=Ireland |author2=Rosen, Michael | year=1998 | title=A Classical Introduction to Modern Number Theory  | edition=Second | publisher=Springer | isbn=0-387-97329-X }}</ref>
=== अधिक स्पष्ट  अनुमान ===
1899 में,चार्ल्स जीन डे ला वेली पॉसिन ने यह सिद्ध  किया


<ref>See also Theorem 23 of {{cite book |author = A. E. Ingham |author-link = Albert Ingham |title = The Distribution of Prime Numbers |date=2000 |publisher = Cambridge University Press |isbn=0-521-39789-8}}</ref>
<math display="block">\pi(x) = \operatorname{li} (x) + O \left(x e^{-a\sqrt{\log x}}\right) \quad\text{as } x \to \infty</math>
कुछ धनात्मक स्थिरांक के लिए a. जहाँ , ''O''(...) उच्च  ''O'' अंकन है।


=== अधिक सटीक अनुमान ===
का अधिक स्पष्ट  अनुमान <math>\pi(x)\!</math> अब जाने जाते हैं। उदाहरण के लिए, 2002 में, [[केविन फोर्ड (गणितज्ञ)]] ने यह सिद्ध  कर दिया<ref name="Ford">{{cite journal |author = Kevin Ford |title=Vinogradov's Integral and Bounds for the Riemann Zeta Function |journal=Proc. London Math. Soc. |date=November 2002 |volume=85 |issue=3 |pages=565–633 |url=https://faculty.math.illinois.edu/~ford/wwwpapers/zetabd.pdf |doi=10.1112/S0024611502013655 |arxiv=1910.08209 |s2cid=121144007 }}</ref>
1899 में, चार्ल्स जीन डे ला वल्ली पुसिन | डे ला वल्ली पौसिन ने साबित किया कि
<math display="block">\pi(x) = \operatorname{li} (x) + O \left(x \exp \left( -0.2098(\log x)^\frac35 (\log \log x)^{-\frac 1 5} \right) \right).</math>
<ref>See also Theorem 23 of {{cite book |author = A. E. Ingham |author-link = Albert Ingham |title = The Distribution of Prime Numbers |date=2000 |publisher = Cambridge University Press |isbn=0-521-39789-8}}</ref>
मॉसिंगहॉफ  और ट्रुडजियन ने<ref>{{cite journal | first1 = Michael J. | last1 = Mossinghoff  | first2 = Timothy S. | last2 = Trudgian | title = Nonnegative trigonometric polynomials and a zero-free region for the Riemann zeta-function | journal = J. Number Theory | volume = 157 | year = 2015 | pages = 329–349 | arxiv = 1410.3926 | doi = 10.1016/J.JNT.2015.05.010| s2cid = 117968965 }}</ref>  <math>\pi(x)</math> और <math>\operatorname{li}(x)</math>  के मध्य  अंतर के लिए एक स्पष्ट ऊपरी सीमा सिद्ध  की है:
<math display=block>\pi(x) = \operatorname{li} (x) + O \left(x e^{-a\sqrt{\log x}}\right) \quad\text{as } x \to \infty</math>
कुछ सकारात्मक स्थिरांक के लिए {{mvar|a}}. यहाँ, {{math|''O''(...)}} बिग ओ नोटेशन है|बड़ा {{mvar|O}} अंकन।


का अधिक सटीक अनुमान <math>\pi(x)\!</math> अब जाने जाते हैं। उदाहरण के लिए, 2002 में, [[केविन फोर्ड (गणितज्ञ)]] ने यह साबित कर दिया<ref name="Ford">{{cite journal |author = Kevin Ford |title=Vinogradov's Integral and Bounds for the Riemann Zeta Function |journal=Proc. London Math. Soc. |date=November 2002 |volume=85 |issue=3 |pages=565–633 |url=https://faculty.math.illinois.edu/~ford/wwwpapers/zetabd.pdf |doi=10.1112/S0024611502013655 |arxiv=1910.08209 |s2cid=121144007 }}</ref>
<math display="block">\big| \pi(x) - \operatorname{li}(x) \big| \le 0.2593 \frac{x}{(\log x)^{3/4}} \exp \left( -\sqrt{ \frac{\log x}{6.315} } \right)</math>
<math display=block>\pi(x) = \operatorname{li} (x) + O \left(x \exp \left( -0.2098(\log x)^\frac35 (\log \log x)^{-\frac 1 5} \right) \right).</math>
Mossinghoff और Trudgian साबित हुए<ref>{{cite journal | first1 = Michael J. | last1 = Mossinghoff  | first2 = Timothy S. | last2 = Trudgian | title = Nonnegative trigonometric polynomials and a zero-free region for the Riemann zeta-function | journal = J. Number Theory | volume = 157 | year = 2015 | pages = 329–349 | arxiv = 1410.3926 | doi = 10.1016/J.JNT.2015.05.010| s2cid = 117968965 }}</ref> के बीच के अंतर के लिए एक स्पष्ट ऊपरी सीमा <math>\pi(x)</math> और <math>\operatorname{li}(x)</math>:
<math display=block>\big| \pi(x) - \operatorname{li}(x) \big| \le 0.2593 \frac{x}{(\log x)^{3/4}} \exp \left( -\sqrt{ \frac{\log x}{6.315} } \right)</math>
के लिए <math>x \ge 229</math>.
के लिए <math>x \ge 229</math>.


के मूल्यों के लिए <math>x</math> जो अनुचित रूप से बड़े नहीं हैं, <math>\operatorname{li}(x)</math> से बड़ा है <math>\pi(x)</math>. हालाँकि, <math> \pi(x) - \operatorname{li}(x)</math> अनगिनत बार राशि बदलने के लिए जाना जाता है। इसकी चर्चा के लिए Skewes' number देखें।
<math>x</math> के मूल्यों के लिए  जो अनुचित रूप से बड़े नहीं हैं, <math>\operatorname{li}(x)</math>,<math>\pi(x)</math> से उच्च  है हालाँकि . , <math> \pi(x) - \operatorname{li}(x)</math> अनगिनत बार राशि परिवर्तन  के लिए जाना जाता है। इसकी चर्चा के लिए स्केव्स का नंबर देखें।  


=== सटीक रूप ===
=== स्पष्ट  रूप ===


के लिए <math>x>1</math> होने देना <math>\pi_0 (x)=\pi(x)-1/2</math> कब <math>x</math> एक प्रमुख संख्या है, और <math>\pi_0 (x)=\pi(x)</math> अन्यथा। बर्नहार्ड रीमैन ने अपने काम [[किसी दिए गए परिमाण से कम प्राइम्स की संख्या पर]] में यह साबित किया <math>\pi_0(x)</math> के बराबर है<ref>{{Cite web|url=http://ism.uqam.ca/~ism/pdf/Hutama-scientific%20report.pdf|title=Implementation of Riemann's Explicit Formula for Rational and Gaussian Primes in Sage|last=Hutama|first=Daniel|date=2017|website=Institut des sciences mathématiques}}</ref>
<math>x>1</math> के लिए <math>\pi_0 (x)=\pi(x)-1/2</math> दें जब <math>x</math> एक अभाज्य संख्या हो, और अन्यथा <math>\pi_0 (x)=\pi(x)</math> हो। बर्नहार्ड रीमैन ने अपने काम ऑन द नंबर ऑफ़ [[किसी दिए गए परिमाण से कम प्राइम्स की संख्या पर|प्राइम्स]] लेस दैन अ गिवेन मैग्निट्यूड में सिद्ध किया कि <math>\pi_0(x)</math> समान है<ref>{{Cite web|url=http://ism.uqam.ca/~ism/pdf/Hutama-scientific%20report.pdf|title=Implementation of Riemann's Explicit Formula for Rational and Gaussian Primes in Sage|last=Hutama|first=Daniel|date=2017|website=Institut des sciences mathématiques}}</ref>
<math display=block>\pi_0(x) = \operatorname{R}(x) - \sum_{\rho}\operatorname{R}(x^\rho),</math>
<math display="block">\pi_0(x) = \operatorname{R}(x) - \sum_{\rho}\operatorname{R}(x^\rho),</math>
कहाँ
जहाँ
<math display=block>\operatorname{R}(x) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{\mu(n)}{n} \operatorname{li}(x^{1/n}),</math>
<math display="block">\operatorname{R}(x) = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{\mu(n)}{n} \operatorname{li}(x^{1/n}),</math>
{{math|''μ''(''n'')}} मोबियस समारोह है, {{math|li(''x'')}} लघुगणक समाकल फलन है, ρ रीमैन ज़ेटा फलन के प्रत्येक शून्य को अनुक्रमित करता है, और {{math|li(''x<sup>ρ/n</sup>'')}} शाखा कटौती के साथ मूल्यांकन नहीं किया जाता है बल्कि इसके बजाय माना जाता है {{math|Ei({{sfrac|''ρ''|''n''}} log ''x'')}} कहाँ {{math|Ei(''x'')}} [[घातीय अभिन्न]] है। यदि तुच्छ शून्य एकत्र किए जाते हैं और योग केवल गैर-तुच्छ शून्यों ρ रीमैन ज़ेटा फ़ंक्शन के ऊपर लिया जाता है, तो <math>\pi_0(x)</math> द्वारा अनुमानित किया जा सकता है<ref name="RieselGohl">{{Cite journal | author1-link=Hans Riesel | last1=Riesel | first1=Hans | last2=Göhl | first2=Gunnar | title=Some calculations related to Riemann's prime number formula | doi=10.2307/2004630 | mr=0277489  | year=1970 | journal=[[Mathematics of Computation]] | issn=0025-5718 | volume=24 | issue=112 | pages=969–983 | jstor=2004630 | publisher=American Mathematical Society |url=https://www.ams.org/journals/mcom/1970-24-112/S0025-5718-1970-0277489-3/S0025-5718-1970-0277489-3.pdf }}</ref>
{{math|''μ''(''n'')}} मोबियस फलन  है, {{math|li(''x'')}} लघुगणक समाकल फलन है, ρ रीमैन ज़ेटा फलन के प्रत्येक शून्य को अनुक्रमित करता है, और {{math|li(''x<sup>ρ/n</sup>'')}} शाखा कटौती के साथ मूल्यांकन नहीं किया जाता है किन्तु  इसके अतिरिक्त  माना जाता है {{math|Ei({{sfrac|''ρ''|''n''}} log ''x'')}} जहाँ  {{math|Ei(''x'')}} [[घातीय अभिन्न]] है। यदि नगण्य शून्य एकत्र किए जाते हैं और योग केवल गैर-नगण्य शून्यों ρ रीमैन ज़ेटा फलन  के ऊपर लिया जाता है, तो <math>\pi_0(x)</math> द्वारा अनुमानित किया जा सकता है<ref name="RieselGohl">{{Cite journal | author1-link=Hans Riesel | last1=Riesel | first1=Hans | last2=Göhl | first2=Gunnar | title=Some calculations related to Riemann's prime number formula | doi=10.2307/2004630 | mr=0277489  | year=1970 | journal=[[Mathematics of Computation]] | issn=0025-5718 | volume=24 | issue=112 | pages=969–983 | jstor=2004630 | publisher=American Mathematical Society |url=https://www.ams.org/journals/mcom/1970-24-112/S0025-5718-1970-0277489-3/S0025-5718-1970-0277489-3.pdf }}</ref>
<math display=block>\pi_0(x) \approx \operatorname{R}(x) - \sum_{\rho}\operatorname{R}(x^\rho) - \frac{1}{\log{x}} + \frac{1}{\pi} \arctan{\frac{\pi}{\log{x}}} .</math>
<math display="block">\pi_0(x) \approx \operatorname{R}(x) - \sum_{\rho}\operatorname{R}(x^\rho) - \frac{1}{\log{x}} + \frac{1}{\pi} \arctan{\frac{\pi}{\log{x}}} .</math>
[[रीमैन परिकल्पना]] बताती है कि ऐसा हर गैर-तुच्छ शून्य साथ में होता है {{math|1=Re(''s'') = {{sfrac|1|2}}}}.
[[रीमैन परिकल्पना]] बताती है कि ऐसा हर गैर-नगण्य शून्य {{math|1=Re(''s'') = {{sfrac|1|2}}}} के साथ स्थित है .


== की तालिका {{pi}}(एक्स), एक्स / लॉग एक्स, और ली (एक्स) ==
== ''π(x), x / log x,'' और ''li(x)'' की तालिका ==


तालिका दिखाती है कि तीनों कैसे कार्य करते हैं {{pi}}(एक्स), एक्स / लॉग एक्स और ली (एक्स) 10 की शक्तियों की तुलना करें। यह भी देखें,<ref name="Caldwell" /><ref name="Silva">{{cite web |title=Tables of values of pi(x) and of pi2(x) |url=http://www.ieeta.pt/~tos/primes.html |publisher=Tomás Oliveira e Silva |access-date=2008-09-14}}</ref> और<ref name="Gourdon">{{cite web |title=A table of values of pi(x) |url=http://numbers.computation.free.fr/Constants/Primes/pixtable.html |publisher=Xavier Gourdon, Pascal Sebah, Patrick Demichel |access-date=2008-09-14}}</ref>
तालिका दिखाती है कि कैसे तीन फलन {{pi}} (x), ''x /'' लॉग ''x'' और ''li(x)'' की तुलना ''10'' की घातों पर की जाती है।और यह भी देखें,<ref name="Caldwell" /><ref name="Silva">{{cite web |title=Tables of values of pi(x) and of pi2(x) |url=http://www.ieeta.pt/~tos/primes.html |publisher=Tomás Oliveira e Silva |access-date=2008-09-14}}</ref> <ref name="Gourdon">{{cite web |title=A table of values of pi(x) |url=http://numbers.computation.free.fr/Constants/Primes/pixtable.html |publisher=Xavier Gourdon, Pascal Sebah, Patrick Demichel |access-date=2008-09-14}}</ref>  
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[[File:Prime number theorem ratio convergence.svg|thumb|300px|प्राइम-काउंटिंग फ़ंक्शन का अनुपात दिखाने वाला ग्राफ़ {{pi}}(x) इसके दो अनुमानों के लिए, x/log x और Li(x)। जैसे ही x बढ़ता है (ध्यान दें x अक्ष लॉगरिदमिक है), दोनों अनुपात 1 की ओर झुकते हैं। x/log x का अनुपात ऊपर से बहुत धीरे-धीरे अभिसरित होता है, जबकि Li(x) का अनुपात नीचे से अधिक तेज़ी से अभिसरित होता है।]]पूर्णांक अनुक्रमों के ऑन-लाइन विश्वकोश में, {{pi}}(x) स्तंभ अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A006880}}, {{nowrap| {{pi}}(''x'') − ''x''/log ''x''}} अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A057835}}, और {{nowrap|li(''x'') − {{pi}}(''x'')}} अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A057752}}.
[[File:Prime number theorem ratio convergence.svg|thumb|300px|प्राइम-काउंटिंग फलन  का अनुपात दिखाने वाला ग्राफ़ {{pi}}(x) इसके दो अनुमानों के लिए, x/लॉग  x और Li(x)। जैसे ही x बढ़ता है (ध्यान दें x अक्ष लॉगरिदमिक है), दोनों अनुपात 1 की ओर झुकते हैं। x/लॉग  x का अनुपात ऊपर से बहुत धीरे-धीरे अभिसरित होता है, जबकि Li(x) का अनुपात नीचे से अधिक तेज़ी से अभिसरित होता है।]]पूर्णांक अनुक्रमों के ऑन-लाइन विश्वकोश में, {{pi}}(x) स्तंभ अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A006880}}, {{nowrap| {{pi}}(''x'') − ''x''/log ''x''}} अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A057835}}, और {{nowrap|li(''x'') − {{pi}}(''x'')}} अनुक्रम है {{OEIS2C|id=A057752}}.


के लिए मूल्य {{pi}}(10<sup>24</sup>) मूल रूप से जे. बुएथे, जेन्स फ्रांके|जे द्वारा गणना की गई थी। फ्रांके, ए. जोस्ट, और टी. क्लेनजंग रीमैन परिकल्पना को मानते हुए।<ref name="Franke">{{cite web |title=Conditional Calculation of pi(10<sup>24</sup>) |url=http://primes.utm.edu/notes/pi(10%5E24).html |publisher=Chris K. Caldwell |access-date=2010-08-03}}</ref>
{{pi}}(10<sup>24</sup>) के मान की गणना  मूल रूप से जे. बुएथे, जेन्स फ्रांके जे द्वारा गणना की गई थी। फ्रांके, ए. जोस्ट, और टी. क्लेनजंग रीमैन परिकल्पना को मानते हुए की थी।<ref name="Franke">{{cite web |title=Conditional Calculation of pi(10<sup>24</sup>) |url=http://primes.utm.edu/notes/pi(10%5E24).html |publisher=Chris K. Caldwell |access-date=2010-08-03}}</ref>
इसे बाद में डीजे प्लैट द्वारा गणना में बिना शर्त सत्यापित किया गया था।<ref name="PlattARXIV2012">{{cite arXiv |title=Computing {{pi}}(''x'') Analytically) |eprint=1203.5712|last1= Platt|first1=David J.|class=math.NT|year=2012}}</ref>
के लिए मूल्य {{pi}}(10<sup>25</sup>) जे. बुएथे, जेन्स फ्रांके|जे. फ्रांके, ए. जोस्ट, और टी. क्लेनजंग।<ref name="Buethe">{{cite web |title=How Many Primes Are There? |url=http://www.math.uni-bonn.de/people/jbuethe/topics/AnalyticPiX.html |publisher=J. Buethe |access-date=2015-09-01}}</ref> के लिए मूल्य {{pi}}(10<sup>26</sup>) की गणना डी. बी. स्टेपल द्वारा की गई थी।<ref name="Staple">{{cite thesis |title=The combinatorial algorithm for computing pi(x) |date=19 August 2015 |url=http://dalspace.library.dal.ca/handle/10222/60524 |publisher=Dalhousie University |access-date=2015-09-01|type=Thesis |last1=Staple |first1=Douglas }}</ref> इस तालिका में अन्य सभी पूर्व प्रविष्टियों को भी उस कार्य के भाग के रूप में सत्यापित किया गया था।


10 का मान<sup>27</sup> की घोषणा 2015 में डेविड बॉघ और किम वालिस्क ने की थी।<ref>{{cite web|website=Mersenne Forum|first=Kim |last=Walisch|title=New confirmed pi(10^27) prime counting function record|date=September 6, 2015|url=http://www.mersenneforum.org/showthread.php?t=20473}}</ref>
इसे पश्चात  में डीजे प्लैट द्वारा गणना में बिना नियम  सत्यापित किया गया था।<ref name="PlattARXIV2012">{{cite arXiv |title=Computing {{pi}}(''x'') Analytically) |eprint=1203.5712|last1= Platt|first1=David J.|class=math.NT|year=2012}}</ref>
10 का मान<sup>28</sup> की घोषणा 2020 में डेविड बॉ और किम वालिस्क ने की थी।<ref>{{cite web |last=Baugh |first=David |date=Oct 26, 2020 |title=New confirmed pi(10^28) prime counting function record |url=https://oeis.org/A006880 |website=OEIS}}</ref>
10 का मान<sup>29</sup> की घोषणा 2022 में डेविड बॉ और किम वालिश ने की थी।<ref>{{cite web |last=Baugh |first=David |date=Feb 28, 2022 |title=New confirmed pi(10^29) prime counting function record |url=https://oeis.org/A006880 |website=OEIS}}</ref>


इस प्रकार से {{pi}}(10<sup>25</sup>) के मान की गणना  जे. बुएथे, जेन्स फ्रांके|जे. फ्रांके, ए. जोस्ट, और टी. क्लेनजंग के कारण है।<ref name="Buethe">{{cite web |title=How Many Primes Are There? |url=http://www.math.uni-bonn.de/people/jbuethe/topics/AnalyticPiX.html |publisher=J. Buethe |access-date=2015-09-01}}</ref>  {{pi}}(10<sup>26</sup>) के मान की गणना गणना डी. बी. स्टेपल द्वारा की गई थी।<ref name="Staple">{{cite thesis |title=The combinatorial algorithm for computing pi(x) |date=19 August 2015 |url=http://dalspace.library.dal.ca/handle/10222/60524 |publisher=Dalhousie University |access-date=2015-09-01|type=Thesis |last1=Staple |first1=Douglas }}</ref> इस तालिका में अन्य सभी पूर्व प्रविष्टियों को भी उस कार्य के भाग के रूप में सत्यापित किया गया था।


== मूल्यांकन के लिए एल्गोरिदम {{pi}}(एक्स) ==
10<sup>27</sup> का मान की घोषणा 2015 में डेविड बॉघ और किम वालिस्क द्वारा की गई थी।<ref>{{cite web|website=Mersenne Forum|first=Kim |last=Walisch|title=New confirmed pi(10^27) prime counting function record|date=September 6, 2015|url=http://www.mersenneforum.org/showthread.php?t=20473}}</ref>


खोजने का एक सरल तरीका <math>\pi(x)</math>, अगर <math>x</math> बहुत बड़ा नहीं है, [[एराटोस्थनीज की छलनी]] का उपयोग करने के लिए कम या उसके बराबर अभाज्य संख्या का उत्पादन करने के लिए है <math>x</math> और फिर उन्हें गिनने के लिए।
10<sup>28</sup> का मान की घोषणा 2020 में डेविड बॉ और किम वालिस्क ने की थी।<ref>{{cite web |last=Baugh |first=David |date=Oct 26, 2020 |title=New confirmed pi(10^28) prime counting function record |url=https://oeis.org/A006880 |website=OEIS}}</ref>


खोजने का एक और विस्तृत तरीका <math>\pi(x)</math> एड्रियन-मैरी लीजेंड्रे (शामिल-बहिष्करण सिद्धांत का उपयोग करके) के कारण है: दिया गया <math>x</math>, अगर <math>p_1,p_2,\ldots,p_n</math> अलग-अलग अभाज्य संख्याएँ हैं, तो पूर्णांकों की संख्या इससे कम या इसके बराबर है <math>x</math> जो संख्या से विभाज्य हैं <math>p_i</math> है
10<sup>29</sup> का मान की घोषणा 2022 में डेविड बॉ और किम वालिस्क  ने की थी।<ref>{{cite web |last=Baugh |first=David |date=Feb 28, 2022 |title=New confirmed pi(10^29) prime counting function record |url=https://oeis.org/A006880 |website=OEIS}}</ref>
== ''π(x)'' के मूल्यांकन के लिए एल्गोरिदम ==
 
यदि <math>x</math> बहुत बड़ा नहीं है तो <math>\pi(x)</math> को खोजने का एक आसान विधि    यह है कि , [[एराटोस्थनीज की छलनी|एराटोस्थनीज की सीव]]  का उपयोग करके <math>x</math> से कम या उसके समान अभाज्य संख्याएँ प्राप्त करें और फिर उन्हें गिनने के लिए।
 
<math>\pi(x)</math> को खोजने का एक अधिक विस्तृत विधि एड्रियन-मैरी लीजेंड्रे (समावेशन-बहिष्करण सिद्धांत का उपयोग करके) के कारण है: दिया गया <math>x</math>, यदि  <math>p_1,p_2,\ldots,p_n</math> अलग-अलग अभाज्य संख्याएँ हैं, तो <math>x</math> से कम या उसके बराबर पूर्णांकों की संख्या जो किसी भी <math>p_i</math> से विभाज्य नहीं हैं


:<math>\lfloor x\rfloor - \sum_{i}\left\lfloor\frac{x}{p_i}\right\rfloor + \sum_{i<j} \left\lfloor\frac{x}{p_ip_j}\right\rfloor - \sum_{i<j<k}\left\lfloor\frac{x}{p_ip_jp_k}\right\rfloor + \cdots</math>
:<math>\lfloor x\rfloor - \sum_{i}\left\lfloor\frac{x}{p_i}\right\rfloor + \sum_{i<j} \left\lfloor\frac{x}{p_ip_j}\right\rfloor - \sum_{i<j<k}\left\lfloor\frac{x}{p_ip_jp_k}\right\rfloor + \cdots</math>
(कहाँ <math>\lfloor{x}\rfloor</math> [[फर्श समारोह]] को दर्शाता है)। यह संख्या इसलिए के बराबर है
(जहाँ  <math>\lfloor{x}\rfloor</math> [[फर्श समारोह|फ़्लोर  फलन]] को दर्शाता है)। यह संख्या इसलिए के समान  है


:<math>\pi(x)-\pi\left(\sqrt{x}\right)+1</math>
:<math>\pi(x)-\pi\left(\sqrt{x}\right)+1</math>
जब संख्याएँ <math>p_1, p_2,\ldots,p_n</math> के वर्गमूल से कम या उसके बराबर अभाज्य संख्याएँ हैं <math>x</math>.
जब संख्याएँ <math>p_1, p_2,\ldots,p_n</math> के वर्गमूल से कम या उसके समान <math>x</math> अभाज्य संख्याएँ  हैं .
 
=== मीसेल-लेहमर एल्गोरिदम ===


=== मीसेल-लेहमर एल्गोरिथम ===
{{main|मीसेल-लेहमर एल्गोरिदम}}


{{main|Meissel–Lehmer algorithm}}
इस प्रकार से 1870 और 1885 के मध्य  प्रकाशित लेखों की श्रृंखला में, [[अर्न्स्ट मीसेल]] ने मूल्यांकन का व्यावहारिक दहनशील विधि    वर्णित (और उपयोग किया) <math>\pi(x)</math>.मान लीजिए कि <math>p_1, p_2, \ldots, p_n</math> प्रथम <math>n</math> अभाज्य है और <math>\Phi(m,n)</math> द्वारा उन प्राकृतिक संख्याओं को निरूपित करता है जो M से अधिक नहीं हैं जो किसी भी <math>i\leq n</math> के लिए <math>p_i</math> में से किसी से भी विभाज्य नहीं हैं।
1870 और 1885 के बीच प्रकाशित लेखों की एक श्रृंखला में, [[अर्न्स्ट मीसेल]] ने मूल्यांकन का एक व्यावहारिक दहनशील तरीका वर्णित (और उपयोग किया) <math>\pi(x)</math>. होने देना <math>p_1, p_2, \ldots, p_n</math> पहले रहो <math>n</math> primes और द्वारा निरूपित करें <math>\Phi(m,n)</math> से अधिक नहीं प्राकृतिक संख्या की संख्या <math>m</math> जो संख्या से विभाज्य हैं <math>p_i</math> कहाँ <math>i\leq n</math>. तब


: <math>\Phi(m,n)=\Phi(m,n-1)-\Phi\left(\frac m {p_n},n-1\right).</math>
: <math>\Phi(m,n)=\Phi(m,n-1)-\Phi\left(\frac m {p_n},n-1\right).</math>
एक प्राकृतिक संख्या दी गई है <math>m</math>, अगर <math>n=\pi\left(\sqrt[3]{m}\right)</math> और अगर <math>\mu = \pi\left(\sqrt{m}\right)-n</math>, तब


प्राकृतिक संख्या <math>m</math> दी गई है , यदि  <math>n=\pi\left(\sqrt[3]{m}\right)</math> और यदि  <math>\mu = \pi\left(\sqrt{m}\right)-n</math>, तब
:
:<math>\pi(m)=\Phi(m,n)+n(\mu+1)+\frac{\mu^2-\mu} 2 - 1 - \sum_{k=1}^\mu\pi\left(\frac m {p_{n+k}}\right).</math>
:<math>\pi(m)=\Phi(m,n)+n(\mu+1)+\frac{\mu^2-\mu} 2 - 1 - \sum_{k=1}^\mu\pi\left(\frac m {p_{n+k}}\right).</math>
इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, मेसेल ने गणना की <math>\pi(x)</math>, के लिए <math>x</math> 5 के बराबर{{e|5}}, 10<sup>6</sup>, 10<sup>7</sup>, और 10<sup>8</sup>.
:
इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, मीसेल ने <math>x</math> के लिए <math>\pi(x)</math> , की गणना 5{{e|5}}, 10<sup>6</sup>, 10<sup>7</sup>, और 10<sup>8</sup> के समान  की


1959 में, [[डेरिक हेनरी लेहमर]] ने मीसेल की विधि का विस्तार और सरलीकरण किया। वास्तविक के लिए परिभाषित करें <math>m</math> और प्राकृतिक संख्या के लिए <math>n</math> और <math>k</math>, <math>P_k(m,n)</math> क्योंकि संख्याओं की संख्या m से अधिक नहीं है, ठीक k अभाज्य कारकों के साथ, सभी से अधिक <math>p_n</math>. इसके अलावा, सेट करें <math>P_0(m,n)=1</math>. तब
'''1959 में,''' [[डेरिक हेनरी लेहमर]] ने मीसेल की विधि का विस्तार और सरलीकरण किया। वास्तविक के लिए परिभाषित करें <math>m</math> और प्राकृतिक संख्या के लिए <math>n</math> और <math>k</math>, <math>P_k(m,n)</math> क्योंकि संख्याओं की संख्या m से अधिक नहीं है, ठीक k अभाज्य कारकों के साथ, सभी से अधिक <math>p_n</math>. इसके अतिरिक्त , समुच्चय  करें <math>P_0(m,n)=1</math>. तब


:<math>\Phi(m,n) = \sum_{k=0}^{+\infty} P_k(m,n)</math>
:<math>\Phi(m,n) = \sum_{k=0}^{+\infty} P_k(m,n)</math>
जहां योग वास्तव में केवल बहुत से अशून्य शब्द हैं। होने देना <math>y</math> एक पूर्णांक को निरूपित करें जैसे कि <math>\sqrt[3]{m}\le y\le\sqrt{m}</math>, और सेट करें <math>n=\pi(y)</math>. तब <math>P_1(m,n)=\pi(m)-n</math> और <math>P_k(m,n)=0</math> कब <math>k \geq 3</math>. इसलिए,
जहां योग वास्तव में केवल बहुत से अशून्य शब्द हैं। होने देना <math>y</math> पूर्णांक को निरूपित करें जैसे कि <math>\sqrt[3]{m}\le y\le\sqrt{m}</math>, और समुच्चय  करें <math>n=\pi(y)</math>. तब <math>P_1(m,n)=\pi(m)-n</math> और <math>P_k(m,n)=0</math> कब <math>k \geq 3</math>. इसलिए,


:<math>\pi(m)=\Phi(m,n)+n-1-P_2(m,n)</math>
:<math>\pi(m)=\Phi(m,n)+n-1-P_2(m,n)</math>
Line 304: Line 310:
#<math>\Phi(m,0)=\lfloor m\rfloor</math>
#<math>\Phi(m,0)=\lfloor m\rfloor</math>
#<math>\Phi(m,b) = \Phi(m,b-1) - \Phi\left(\frac m{p_b},b-1\right)</math>
#<math>\Phi(m,b) = \Phi(m,b-1) - \Phi\left(\frac m{p_b},b-1\right)</math>
अपनी पद्धति और एक [[IBM 701]] का उपयोग करते हुए, लेहमर के सही मान की गणना करने में सक्षम था <math>\pi\left(10^{9}\right)</math> और का सही मान चूक गए <math>\pi\left(10^{10}\right)</math> द्वारा 1.<ref name="lehmer">{{cite journal |last=Lehmer |first=Derrick Henry |date=April 1, 1958 |title=ON THE EXACT NUMBER OF PRIMES LESS THAN A GIVEN LIMIT |url=https://projecteuclid.org/download/pdf_1/euclid.ijm/1255455259 |journal=Illinois J. Math. |volume=3 |issue=3 |pages=381–388 |access-date=February 1, 2017 }}</ref>
अपनी पद्धति और आईबीएम 701 का उपयोग करते हुए, लेहमर के सही मान की गणना करने में सक्षम था <math>\pi\left(10^{9}\right)</math> और का सही मान चूक गए <math>\pi\left(10^{10}\right)</math> द्वारा 1.<ref name="lehmer">{{cite journal |last=Lehmer |first=Derrick Henry |date=April 1, 1958 |title=ON THE EXACT NUMBER OF PRIMES LESS THAN A GIVEN LIMIT |url=https://projecteuclid.org/download/pdf_1/euclid.ijm/1255455259 |journal=Illinois J. Math. |volume=3 |issue=3 |pages=381–388 |access-date=February 1, 2017 }}</ref>
इस पद्धति में और सुधार लैगरियास, मिलर, ओडलीज़को, डेलिग्लिस और रिवाट द्वारा किए गए थे।<ref name="pix_comp">{{cite journal |author1 = Marc Deleglise |author2 = Joel Rivat |title=कम्प्यूटिंग {{pi}}(''x''): मीसेल, लेह्मर, लागरियास, मिलर, ओडलिज़को विधि|journal=Mathematics of Computation |date=January 1996 |volume=65 |issue=213 |pages=235–245  |doi = 10.1090/S0025-5718-96-00674-6 |url=https://www.ams.org/mcom/1996-65-213/S0025-5718-96-00674-6/S0025-5718-96-00674-6.pdf |doi-access=free }}</रेफरी>


== अन्य प्राइम-गिनती कार्य ==
इस पद्धति में और सुधार लैगरियास, मिलर, ओडलीज़को, डेलिग्लिस और रिवाट द्वारा किए गए थे।<ref name="pix_comp">{{cite journal |author1 = Marc Deleglise |author2 = Joel Rivat |title=कम्प्यूटिंग {{pi}}(''x''): मीसेल, लेह्मर, लागरियास, मिलर, ओडलिज़को विधि|journal=Mathematics of Computation |date=January 1996 |volume=65 |issue=213 |pages=235–245  |doi = 10.1090/S0025-5718-96-00674-6 |url=https://www.ams.org/mcom/1996-65-213/S0025-5718-96-00674-6/S0025-5718-96-00674-6.pdf |doi-access=free }}
 
अन्य प्राइम-गिनती कार्यों का भी उपयोग किया जाता है क्योंकि वे काम करने के लिए अधिक सुविधाजनक होते हैं। एक रीमैन का प्राइम-पॉवर काउंटिंग फंक्शन है, जिसे आमतौर पर इस रूप में दर्शाया जाता है <math>\Pi_0(x)</math> या <math>J_0(x)</math>. इसमें प्राइम पावर पी के लिए 1/एन की छलांग है<sup>n</sup>, जिसमें यह असंततता पर दोनों पक्षों के बीच आधे रास्ते पर मान लेता है। उस अतिरिक्त विवरण का उपयोग किया जाता है क्योंकि तब फ़ंक्शन को व्युत्क्रम मेलिन रूपांतरण द्वारा परिभाषित किया जा सकता है। औपचारिक रूप से, हम परिभाषित कर सकते हैं <math>\Pi_0(x)</math> द्वारा
 
:<math>\Pi_0(x) = \frac 1 2 \left( \sum_{p^n < x} \frac 1 n \ + \sum_{p^n \le x} \frac 1 n \right)</math>
जहां पी एक प्रमुख है।
 
हम भी लिख सकते हैं
 
:<math>\Pi_0(x) = \sum_{n=2}^x \frac{\Lambda(n)}{\log n} - \frac{\Lambda(x)}{2\log x} = \sum_{n=1}^\infty \frac 1 n \pi_0\bigl(x^{1/n}\bigr)</math>
कहाँ <math>\Lambda(n)</math> [[मैंगोल्ड्ट फ़ंक्शन द्वारा]] है और
 
: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :<math>\pi_0(x) = \lim_{\varepsilon \to 0} \frac{\pi(x-\varepsilon) + \pi(x+\varepsilon)} 2.</math>
मोबियस उलटा सूत्र तब देता है
 
:<math>\pi_0(x) = \sum_{n=1}^\infty \frac{\mu(n)}n \Pi_0\bigl(x^{1/n}\bigr)</math>
रीमैन ज़ेटा फ़ंक्शन के लघुगणक और वॉन मैंगोल्ड फ़ंक्शन के बीच संबंध को जानना <math>\Lambda</math>, और हमारे पास [[पेरोन सूत्र]] का उपयोग करना
 
:<math>\lo