两个正整数互质的概率。

萌到你眼炸
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2021年02月17日 01:14
最佳经验
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炳烛夜读-

2021年2月17日发(作者:年会节目创意简单节目)


任取两个正整数,它们互素的概率为


6/π


²< /p>






构造适当的概率模型证明:从正整数中随机地取两个数,它们互素的概率为


6





2








p


1


,


p


2


,


p


3


,




是从小到大排列的全体素数,即



p< /p>


1



2



p


2



3

< p>


p


3



5


,„





从正整数中任意取一个数,它能被某一素数



p


i



整除的概率为



1





p


i


从正整数中任意取两个数,它们同时都 能被素数



p


i



整除、即它们有素数公因子



p


i



的概率为



1


1


1


1



< /p>


2



,因此,它们没有素数公因子



p


i



的概率为



1



2





p


i


p


i


p


i


p


i


所以,任取两个正整数,它们没有任何素数 公因子、即这两个正整数互素的概率为



1






1




2< /p>




p


i



i



1

< p>



1



i



1


1


1



1


p


i


2



1< /p>




1


1


1




1

< p>







2


4

6




p


i


p


i


p


i< /p>


i



1






< p>
1


1


1


1


1


1


1


1

1


(


1



2



4



< /p>


)(


1



2



4




)(


1



2

< p>


4




)(


1



2

< br>


4




)



2


2


3


3


5


5


7


7



1


1


1


1


1


1


1


1


1


1

< br>1



2



2



4



2



2


2



2



6



4



2


2




2


3

< br>2


5


2



3


7


2


3


2



5



1



1


1


1


1


1


1


1


1


1


1


< br>2



2



2



2



2



2



2



2



2




2


3


4


5


6


7

< br>8


9


10





1



n


n



1



1


2



1



2


< br>6



2



0


.


60792710


< p>




6


答案是


6/


π


2



。这里


π


就是圆周率


3.1415926........



解:



设任意两个自然数为

< p>
a



b


,它们互素的概率 为


p


,设一自然数


k

< br>,则


k



a


b


的公因子的概率为


1/k


2



(即


a



b


同时是


k


的倍数的概率)。




a=m*k



b=n*k


,则“m、

< p>
n


互素”的充分必要条件为“k



a



b


的最大公因

< p>
子”。由于在


k



a



b


的公因子的前提下,

< br>m



n


也等价于两个任意自然数 ,所

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