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关于前$n$个素数之和与第$n+1$个素数的比值趋于无穷的初等证明技术问询

关于前$n$个素数之和与第$n+1$个素数的比值趋于无穷的初等证明技术问询

大家都知道第$n$个素数的渐近行为可以表示为:
$$p_n\approx n\log n$$
而前$n$个素数之和的渐近估计是:
$$p_1+p_2+\ldots +p_n\approx \frac{1}{2}n^2\log n$$

这些都是相对进阶的数论结论,它们能够直接推出:
$$ \frac{p_1+p_2+\ldots +p_n}{p_{n+1}}\to \infty \quad (1)$$

我现在想请教大家:有没有更初等的方法来证明结论(1)呢?

举个例子,如果能证明$\frac{p_n}{n^2}\to 0$,那其实就足以推出(1)了——因为前$n$个素数之和必然大于等于前$n$个正整数的和,也就是$p_1+\ldots +p_n\ge \sum_{k=1}^nk\approx \frac{n2}{2}$,结合$\frac{p_n}{n2}\to 0$就能得到想要的结论。

另外,这个结论(1)已经在一些数论问题的解答中被使用过。

我之前尝试用欧拉定理来推导,但还没找到可行的思路,所以想问问大家有没有初等的证明方向可以参考?

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Ryszard Szwarc

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最近更新时间:2026.04.16 02:45:32