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Crivo de Selberg

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Atle Selberg

EmMatemática, na área deteoria dos números, ocrivo de Selberg é uma técnica para estimar o tamanho de conjuntos crivados (ou "peneirados", pois crivo significa peneira) deinteiros positivos que satisfazem um conjunto de condições que são expressadas porcongruência. Foi desenvolvida porAtle Selberg na década de 1940.

Descrição

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Em termos deteoria dos crivos o crivo de Selberg é dotipo combinatório: isto é, provém do uso cauteloso doprincípio da inclusão-exclusão. Selberg substitui os valores dafunção de Möbius que surgem por um sistema de pesos que são então otimizados segundo o problema dado. O resultado retorna um limite superior para o tamanho do conjunto crivado.

SejaA um conjunto de inteiros positivos ≤x e sejaP um conjunto de primos. Para cadap inP, sejaAp o conjunto de elementos deA divisíveis porp e estender isso para fazerAd a intersecção deAp parap dividindod, onded é um produto de primos distintos deP. Ainda seja A1 a notação para o próprioA. Sejaz um número real positivo eP(z) a notação para o produto dos primos emPz. A finalidade deste crivo é estimar

S(A,P,z)=|ApP(z)Ap|.{\displaystyle S(A,P,z)=\left\vert A\setminus \bigcup _{p\mid P(z)}A_{p}\right\vert .}

Assumimos então que |Ad| pode ser estimado por

|Ad|=1f(d)X+Rd.{\displaystyle \left\vert A_{d}\right\vert ={\frac {1}{f(d)}}X+R_{d}.}

ondef é umafunção multiplicativa eX   =   |A|. Seja a funçãog obtida a partir def pelafórmula de inversão de Möbius, isto é

g(n)=dnμ(d)f(n/d){\displaystyle g(n)=\sum _{d\mid n}\mu (d)f(n/d)}
f(n)=dng(d){\displaystyle f(n)=\sum _{d\mid n}g(d)}

onde μ é afunção de Möbius.Put

V(z)=d<zdP(z)μ2(d)g(d).{\displaystyle V(z)=\sum _{\begin{smallmatrix}d<z\\d\mid P(z)\end{smallmatrix}}{\frac {\mu ^{2}(d)}{g(d)}}.}

então

S(A,P,z)XV(z)+O(d1,d2<zd1,d2P(z)|R[d1,d2]|).{\displaystyle S(A,P,z)\leq {\frac {X}{V(z)}}+O\left({\sum _{\begin{smallmatrix}d_{1},d_{2}<z\\d_{1},d_{2}\mid P(z)\end{smallmatrix}}\left\vert R_{[d_{1},d_{2}]}\right\vert }\right).}

Muitas vezes, é útil para estimarV(z) pelo limite

V(z)dz1f(d).{\displaystyle V(z)\geq \sum _{d\leq z}{\frac {1}{f(d)}}.\,}

Aplicações

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Referências

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