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定理証明済み

グリーン・タオの定理

内容

素数の列は任意の有限の長さの算術級数を含む:任意の kk に対して、d>0d>0 を満たす素数 a,a+d,a+2d,…,a+(k−1)da, a+d, a+2d, \dots, a+(k-1)d が存在する。

なぜ正しいのか?

素数は数が大きくなるにつれて疎になるものの、長く等間隔なパターンを避けるほど不規則ではない ― これは、素数が Szemerédi 型の密度に関する結果に対して「十分に疑似ランダム」であることの帰結であり、その結果はどんな十分に密な整数の集合にも長い等差数列が存在することを保証する。

証明の概略

Szemerédi の定理(整数の正の相対密度を持つ任意の部分集合は任意に長い算術級数を含む)と転送原理を組み合わせる:素数は N\mathbb{N} の中で密度 00 であるにもかかわらず、素数の適切な重み付きメジャラントを、正の相対密度を持つ疑似ランダム集合(剰余類中の素数と補助的な疑似ランダム測度から構築される)の中に埋め込み、Szemerédi の定理を密な疑似ランダムな設定から素数自身へと転送する。

証明者

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ステップごとの証明

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参考文献

  1. Ben Green, Terence Tao (2008). The primes contain arbitrarily long arithmetic progressions · arXiv:math/0404188
  2. Terence Tao, Van H. Vu (2006). Additive Combinatorics · DOI:10.1017/CBO9780511755149