Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys

Tässä tutkielmassa osoitetaan, että kaksi satunnaisesti valittua kokonaislukua ovat keskenään suhteellisia alkulukuja 61% todennäköisyydellä. Tulosta lähestytään lukuteorian näkökulmasta erilaisten funktioiden ja niiden ominaisuuksien avulla. Eulerin \phi-funktio on merkittävässä roolissa, sillä tut...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kosonen, Kati
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68629
_version_ 1828193069817659392
author Kosonen, Kati
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Kosonen, Kati Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Kosonen, Kati Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Kosonen, Kati
datasource_str_mv jyx
description Tässä tutkielmassa osoitetaan, että kaksi satunnaisesti valittua kokonaislukua ovat keskenään suhteellisia alkulukuja 61% todennäköisyydellä. Tulosta lähestytään lukuteorian näkökulmasta erilaisten funktioiden ja niiden ominaisuuksien avulla. Eulerin \phi-funktio on merkittävässä roolissa, sillä tutkielman päätulos on Eulerin funktion keskimääräisen kasvunopeuden näyttäminen. Tämän tuloksen sovelluksena pystytään klassisen todennäköisyyden avulla osoittamaan alkulukuparien todennäköisyys. Tulos keskimääräiselle kasvunopeudelle on merkittävä sen monipuolisten sovellusmahdollisuuksien takia. Tutkielmassa perehdytään lukuteorian kahteen keskeiseen multiplikatiiviseen funktioon, Eulerin \phi-funktioon ja Möbiuksen \mu-funktioon. Käydään molempien funktioiden huomionarvoiset tulokset läpi ja osoitetaan, miten funktiot ovat yhteydessä toisiinsa. Möbiuksen funktio on tutkielman tärkeimpiä työkaluja, koska sen yhteydet muihin tutkielmassa esiteltäviin funktioihin ovat päätuloksen kannalta olennaisia. Analyyttiseen lukuteoriaan syvennytään tutkielman edetessä, kun käsitellään funktiota \zeta reaalisten arvojen tapauksessa. Eulerin \zeta-funktio määritellään sarjana, mutta se voidaan esittää myös päättymättömänä tulona. Päättymättömät tulot ovat tutkielman käytetyimpiä työkaluja, joten perehdytään niiden teoriaan tarkemmin. Funktioon \zeta liittyy myös tunnettu lukuteorian tulos, Baselin ongelma, jolle annetaan kaksi erilaista todistusta. Tutkielmassa tarkastellaan myös toista Eulerin funktion nopeuden sovellusta. Toinen sovellus liittyy Fareyn jonoiksi kutsuttujen murtolukujonojen teoriaan, johon perehdytään vuonna 1747 esitetyn kysymyksen saattelemana. Keskimääräisen kasvunopeuden tuloksen avulla pystytään osoittamaan Fareyn jonojen asymptoottinen pituus. Tutkielman lopuksi käsitellään suppeasti kompleksianalyysin tuloksia sarjoille, jotta saadaan pohja esitellä kompleksinen \zeta-funktio ja sen nollakohdat. Kompleksisen \zeta-funktion nollakohtien tarkasteluun liittyy vahvasti tunnetuin lukuteorian avoin ongelma, Riemannin hypoteesi. Käydään läpi millaisia lähestymistapoja matemaatikoilla on ollut vuosien varrella hypoteesin todistamiseksi.
first_indexed 2020-04-21T20:07:38Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Parkkonen, Jouni", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Kosonen, Kati", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-04-21T11:41:32Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-04-21T11:41:32Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68629", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa osoitetaan, ett\u00e4 kaksi satunnaisesti valittua kokonaislukua ovat kesken\u00e4\u00e4n suhteellisia alkulukuja 61% todenn\u00e4k\u00f6isyydell\u00e4. Tulosta l\u00e4hestyt\u00e4\u00e4n lukuteorian n\u00e4k\u00f6kulmasta erilaisten funktioiden ja niiden ominaisuuksien avulla. Eulerin \\phi-funktio on merkitt\u00e4v\u00e4ss\u00e4 roolissa, sill\u00e4 tutkielman p\u00e4\u00e4tulos on Eulerin funktion keskim\u00e4\u00e4r\u00e4isen kasvunopeuden n\u00e4ytt\u00e4minen. T\u00e4m\u00e4n tuloksen sovelluksena pystyt\u00e4\u00e4n klassisen todenn\u00e4k\u00f6isyyden avulla osoittamaan alkulukuparien todenn\u00e4k\u00f6isyys. Tulos keskim\u00e4\u00e4r\u00e4iselle kasvunopeudelle on merkitt\u00e4v\u00e4 sen monipuolisten sovellusmahdollisuuksien takia. Tutkielmassa perehdyt\u00e4\u00e4n lukuteorian kahteen keskeiseen multiplikatiiviseen funktioon, Eulerin \\phi-funktioon ja M\u00f6biuksen \\mu-funktioon. K\u00e4yd\u00e4\u00e4n molempien funktioiden huomionarvoiset tulokset l\u00e4pi ja osoitetaan, miten funktiot ovat yhteydess\u00e4 toisiinsa. M\u00f6biuksen funktio on tutkielman t\u00e4rkeimpi\u00e4 ty\u00f6kaluja, koska sen yhteydet muihin tutkielmassa esitelt\u00e4viin funktioihin ovat p\u00e4\u00e4tuloksen kannalta olennaisia. Analyyttiseen lukuteoriaan syvennyt\u00e4\u00e4n tutkielman edetess\u00e4, kun k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n funktiota \\zeta reaalisten arvojen tapauksessa. Eulerin \\zeta-funktio m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n sarjana, mutta se voidaan esitt\u00e4\u00e4 my\u00f6s p\u00e4\u00e4ttym\u00e4tt\u00f6m\u00e4n\u00e4 tulona. P\u00e4\u00e4ttym\u00e4tt\u00f6m\u00e4t tulot ovat tutkielman k\u00e4ytetyimpi\u00e4 ty\u00f6kaluja, joten perehdyt\u00e4\u00e4n niiden teoriaan tarkemmin. Funktioon \\zeta liittyy my\u00f6s tunnettu lukuteorian tulos, Baselin ongelma, jolle annetaan kaksi erilaista todistusta. Tutkielmassa tarkastellaan my\u00f6s toista Eulerin funktion nopeuden sovellusta. Toinen sovellus liittyy Fareyn jonoiksi kutsuttujen murtolukujonojen teoriaan, johon perehdyt\u00e4\u00e4n vuonna 1747 esitetyn kysymyksen saattelemana. Keskim\u00e4\u00e4r\u00e4isen kasvunopeuden tuloksen avulla pystyt\u00e4\u00e4n osoittamaan Fareyn jonojen asymptoottinen pituus. \nTutkielman lopuksi k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n suppeasti kompleksianalyysin tuloksia sarjoille, jotta saadaan pohja esitell\u00e4 kompleksinen \\zeta-funktio ja sen nollakohdat. Kompleksisen \\zeta-funktion nollakohtien tarkasteluun liittyy vahvasti tunnetuin lukuteorian avoin ongelma, Riemannin hypoteesi. K\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi millaisia l\u00e4hestymistapoja matemaatikoilla on ollut vuosien varrella hypoteesin todistamiseksi.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2020-04-21T11:41:32Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-04-21T11:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "61", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Baselin ongelma", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Riemannin hypoteesi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Fareyn jonot", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "alkulukuparit", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "multiplikatiivisuus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Suhteellisten alkulukuparien todenn\u00e4k\u00f6isyys", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202004212839", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "todenn\u00e4k\u00f6isyys", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lukuteoria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "alkuluvut", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_68629
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:01:03Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/fbabaa5b-b7f0-4b0e-949f-7b5926329f21\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202004212839.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Kosonen, Kati Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys Baselin ongelma Riemannin hypoteesi Fareyn jonot alkulukuparit multiplikatiivisuus Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 todennäköisyys matematiikka lukuteoria alkuluvut
title Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_full Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_fullStr Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_full_unstemmed Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_short Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_sort suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
title_txtP Suhteellisten alkulukuparien todennäköisyys
topic Baselin ongelma Riemannin hypoteesi Fareyn jonot alkulukuparit multiplikatiivisuus Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 todennäköisyys matematiikka lukuteoria alkuluvut
topic_facet 4041 Baselin ongelma Fareyn jonot Matematiikan opettajankoulutus Riemannin hypoteesi Teacher education programme in Mathematics alkulukuparit alkuluvut lukuteoria matematiikka multiplikatiivisuus todennäköisyys
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68629 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202004212839
work_keys_str_mv AT kosonenkati suhteellistenalkulukuparientodennäköisyys