Suma de dos cuadrados distintos de cero

Se sabe ( teorema de la suma de dos cuadrados ) que un número se puede escribir como suma de dos cuadrados (es decir, como norte = X 2 + y 2 para enteros X y y ) si y sólo si, en su factorización prima, todo primo congruente con 3 módulo 4 (es decir, cada número primo 3 , 7 , 11 , 19 , 23 , 31 , etc.) ocurre con una potencia par (posiblemente 0 ).

Se sabe además (constante de Landau-Ramanujan: 1 , 2 , 3 ) que el número de tales números menor que X es asintóticamente equivalente a k X en X dónde

k 0.76422.

Ahora, ¿qué pasa si queremos contar solo los números? norte que se puede escribir como X 2 + y 2 donde ambos X y y son distintos de cero ? Esta secuencia es OEIS A000404 en lugar de OEIS A001481 .

Por el mismo razonamiento que conduce al teorema de la suma de dos cuadrados, estos son los números norte tal que en la descomposición en factores primos de norte , todo primo que es congruente con 3 módulo 4 ocurre a una potencia par, y hay al menos uno otro primo. (En otras palabras, del conjunto de sumas de dos cuadrados, estamos excluyendo solo números de la forma metro 2 donde todo factor primo de metro es congruente con 3 módulo 4 .)

Asintóticamente, ¿cuántos números de este tipo hay menos que un dado? X ? Es decir, deduzco que debe ser k X en X por alguna constante k ; cual es el valor exacto de k ?

Algunas preguntas que parecen relevantes, aunque no entiendo todas las matemáticas involucradas: Números divisibles solo por números primos de la forma 4k+1 en MathOverflow y, enlazados desde allí, Asintóticos para sumas primitivas de dos cuadrados en este sitio.

si solo quieres X , y distinto de cero en X 2 + y 2 , los números que estás descartando son cuadrados. El recuento de números eliminados hasta algunos X es como máximo X , por lo que no hay cambio causado en el término dominante k X registro X
@WillJagy Oh, sí, eso tiene sentido. (Al principio pensé que debería ser lo mismo, pero luego supongo que lo estaba pensando demasiado). ¿Podría publicar eso como respuesta para que pueda aceptarlo? :-)

Respuestas (1)

El conjunto que se descarta es de densidad despreciable en el conjunto original (sumas de dos cuadrados). El nuevo conjunto se compone de cuadrados, la cuenta hasta cierto límite X es X . dividir esto por B X registro X y el límite es cero. Por lo tanto, restar este conjunto deja el término dominante sin cambios, a saber B X registro X con constante conocida B

El término dominante se elabora en William J. LeVeque, Topics in Number Theory. Tengo la edición de Dover, ambos volúmenes en un libro de bolsillo. Incluye una estimación del error en el Teorema 7-28,

B X registro X + O ( X ( registro X ) 3 / 4 )
y el término de su raíz cuadrada es considerablemente más pequeño que eso