Σύνοψη

ΠεριγραφήPrime number theorem ratio convergence.svg	English: A plot showing how two estimates described by the prime number theorem, ${\displaystyle {\frac {x}{\ln x}}}$ and ${\displaystyle \int _{2}^{x}{\frac {1}{\ln t}}\mathrm {d} t=Li(x)=li(x)-li(2)}$ converge asymptotically towards ${\displaystyle \pi (x)}$, the number of primes less than x. The x axis is ${\displaystyle x}$ and is logarithmic (labelled in evenly spaced powers of 10), going up to 1024, the largest ${\displaystyle x}$ for which ${\displaystyle \pi (x)}$ is currently known. The former estimate converges extremely slowly, while the latter has visually converged on this plot by 108. Source used to generate this chart is shown below.
Ημερομηνία	21 Μαρτίου 2013
Πηγή	Έργο αυτού που το ανεβάζει
Δημιουργός	Dcoetzee
SVG ανάπτυξη InfoField	Ο πηγαίος κώδικας αυτού του SVG είναι έγκυρος.   chart δημιουργήθηκε με Mathematica    This chart uses embedded text that can be easily translated using a text editor.

Αδειοδότηση

Εγώ, ο κάτοχος των πνευματικών δικαιωμάτων αυτού του έργου, το δημοσιεύω δια του παρόντος υπό την εξής άδεια χρήσης:

Το αρχείο αυτό έχει διατεθεί με Creative Commons CC0 1.0 Παγκόσμια Εκχώρηση Κοινού Κτήματος.

Το πρόσωπο που συσχέτισε ένα έργο με αυτή την πράξη έχει απελευθερώσει αυτό το έργο στην δημόσια σφαίρα παραιτούμενος από όλα τα δικαιώματά του σε αυτό το έργο παγκοσμίως υπό τη νομοθεσία των πνευματικών δικαιωμάτων και όλα τα σχετικά ή παρεμφερή νόμιμα δικαιώματα που είχε στο έργο, στο εύρος που νόμος ορίζει. Έργα υπό την CC0 δεν χρειάζονται απόδοση. Όταν παραθέτετε το έργο, δε χρειάζεται να υπαινιχθείτε έγκριση από το συγγραφέα. http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.enCC0Creative Commons Zero, Public Domain Dedicationfalsefalse

Source

All source released under CC0 waiver.

Mathematica source to generate graph (which was then saved as SVG from Mathematica):

(* Sample both functions at 600 logarithmically spaced points between \
1 and 2^40 *)
base = N[E^(24 Log[10]/600)];
ratios = Table[{Round[base^x], 
    N[PrimePi[Round[base^x]]/(base^x/(x*Log[base]))]}, {x, 1, 
    Floor[40/Log[2, base]]}];
ratiosli = 
  Table[{Round[base^x], 
    N[PrimePi[
       Round[base^x]]/(LogIntegral[base^x] - LogIntegral[2])]}, {x, 
    Ceiling[Log[base, 2]], Floor[40/Log[2, base]]}];
(* Supplement with larger known PrimePi values that are too large for \
Mathematica to compute *)
LargePiPrime = {{10^13, 346065536839}, {10^14, 3204941750802}, {10^15,
     29844570422669}, {10^16, 279238341033925}, {10^17, 
    2623557157654233}, {10^18, 24739954287740860}, {10^19, 
    234057667276344607}, {10^20, 2220819602560918840}, {10^21, 
    21127269486018731928}, {10^22, 201467286689315906290}, {10^23, 
    1925320391606803968923}, {10^24, 18435599767349200867866}};
ratios2 = 
  Join[ratios, 
   Map[{#[[1]], N[#[[2]]]/(#[[1]]/(Log[#[[1]]]))} &, LargePiPrime]];
ratiosli2 = 
  Join[ratiosli, 
   Map[{#[[1]], N[#[[2]]]/(LogIntegral[#[[1]]] - LogIntegral[2])} &, 
    LargePiPrime]];
(* Plot with log x axis, together with the horizontal line y=1 *)
Show[LogLinearPlot[1, {x, 1, 10^24}, PlotRange -> {0.8, 1.25}], 
 ListLogLinearPlot[{ratios2, ratiosli2}, Joined -> True], 
 LabelStyle -> FontSize -> 14]

LaTeX source for labels:

$$ \left.{\pi(x)}\middle/{\frac{x}{\ln x}}\right. $$
$$ \left.{\pi(x)}\middle/{\int_2^x \frac{1}{\ln t} \mathrm{d}t}\right. $$

These were converted to SVG with [1] and then the graph was embedded into the resulting document in Inkscape. Axis fonts were also converted to Liberation Serif in Inkscape.