在本文中, 笔者将基于 Buchstab 迭代法给出一种基于 Selberg 筛法的下界筛构造, 并证明:
定理 0.1. 对于固定的 0<α<β, 当 z=D1/s,w=D1/s0,α≤s<s0≤β 时, 倘若存在 0<Δ<1 使得: S(A,P,w)>XV(w)(1−Δ)−d∣P(w)d<D∑3ω(d)∣r(d)∣则有: S(A,P,z)>XV(z)(1−Δ′+o(1))−d∣P(z)d<D∑3ω(d)∣r(d)∣其中: Δ′=(ss0)κΔ+κs−κ∫ss0uκ−1[σκ(u−1)1−1]du
设 p<p′ 为 P 中的两个相邻素数, 则有:
V(p′)−V(p)=d∣P(p′)p∣d∑μ(d)g(d)=−g(p)V(p)
不断使用这个恒等式, 我们就得到了 V(z) 的迭代式:
定理 1.1. 当 2≤w<z 时总有: V(z)=V(w)−w≤p<z∑g(p)V(p)特别地V(z)=1−p<z∑g(p)V(p)
利用 Buchstab 迭代式, 可知:
S(A,P,z)=S(A,P,w)−w≤p<z∑S(Ap,P,p)>X{V(w)−w≤p<z∑g(p)V(p)}−XV(w)Δ−w≤p<z∑[S(Ap,P,p)−g(p)XV(p)]−d∣P(w)d<D∑3ω(d)∣r(d)∣
现在根据 Selberg 上界筛, 有:
S(Ap,P,p)<g(p)XV(p)[σκ(logDp/p)1+o(1)]+d∣P(p)d<Dp∑3ω(d)∣r(pd)∣
其中我们设置 Dp=D/p 即可统一误差项:
d∣P(w)d<D∑3ω(d)∣r(d)∣+w≤p<z∑d∣P(p)d<Dp∑3ω(d)∣r(d)∣≤d∣P(z)d<D∑3ω(d)∣r(d)∣
因此剩下的任务就变成主项的估计了. 因为我们先前假设了:
V(z)V(w)=(logwlogz)κ{1+O(logw1)}(1)
所以:
XV(z)1w≤p<z∑[S(Ap,P,p)−g(p)XV(p)]≲w≤p<z∑g(p)(logplogz)κ[σκ(log(D/p)/logp)1−1]=s−κw≤p<z∑g(p)(logplogD)κ⎣⎢⎡σκ(logplogD−1)1−1⎦⎥⎤∼κs−κ∫wz(logtlogD)κ⎣⎢⎡σκ(logtlogD−1)1⎦⎥⎤logtdt=κs−κ∫ss0uκ−1[σκ(u−1)1−1]du
又因为 (1) 意味着:
V(w)Δ∼V(z)(logwlogz)κΔ=V(z)(ss0)κΔ
所以合并起来我们就得到了结论.