Τι είναι η σταθερά του Lévy;
Κάθε πραγματικός αριθμός έχει βέλτιστες ρητές προσεγγίσεις: κλάσματα p/q που είναι πιο κοντά στο x από οποιοδήποτε κλάσμα με μικρότερο παρονομαστή. Οι παρονομαστές q₁, q₂, q₃, … αυξάνονται, αλλά με ποιον ρυθμό; Ο Paul Lévy απέδειξε το 1935 ότι για σχεδόν κάθε πραγματικό αριθμό, το qₙ^(1/n) συγκλίνει στο e^β ≈ 3.27582, όπου β = π²/(12 ln 2).
For almost all real numbers, ln(qₙ) grows linearly at slope β ≈ 1.1865. The denominators of π's convergents (1,7,106,113,33102…) grow faster on average due to the anomalous partial quotient 292.
Η χρυσή τομή φ = [1;1,1,1,…] έχει παρονομαστές Fibonacci 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, … που αυξάνονται με ρυθμό φ ≈ 1.618 ανά βήμα. Αυτό είναι πολύ πιο αργό από το e^β ≈ 3.276, γι' αυτό η φ είναι ο «πιο άρρητος» αριθμός: οι προσεγγίσεις της βελτιώνονται πιο αργά απ' όλες. Οι περισσότεροι αριθμοί έχουν παρονομαστές που αυξάνονται πολύ πιο γρήγορα, με ρυθμό e^β.
| φ = [1;1,1,1,…] | Typical number |
|---|---|
| qₙ grows as φⁿ ≈ 1.618ⁿ | qₙ grows as (e^β)ⁿ ≈ 3.276ⁿ |
| Slowest possible growth | Lévy's theorem |
Η τιμή β = π²/(12 ln 2) προκύπτει από την ολοκλήρωση της κατανομής Gauss-Kuzmin. Το ln 2 προέρχεται από την εργασία στη βάση 2 (δυαδικό), και το π² προκύπτει από τις ίδιες πηγές με το ζ(2) = π²/6. Η σταθερά του Lévy: 1.1865691104156254… e^β = 3.275822918721811159787681882…
| n | Partial quotient aₙ | Convergent pₙ/qₙ | Denominator qₙ | ln(qₙ)/n |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | 3/1 | 1 | 0.00 |
| 2 | 7 | 22/7 | 7 | 0.97 |
| 3 | 15 | 333/106 | 106 | 1.55 |
| 4 | 1 | 355/113 | 113 | 1.19 |
| 5 | 292 | 103993/33102 | 33102 | 2.52 |
| 6 | 1 | 104348/33215 | 33215 | 1.74 |
| 7 | 1 | 208341/66317 | 66317 | 1.54 |
Η σταθερά του Lévy beta = pi^2/(12 ln 2) ≈ 1.18657. Για σχεδόν κάθε πραγματικό αριθμό, ο ν-οστός παρονομαστής συγκλίνοντος qn ικανοποιεί qn^(1/n) → e^beta ≈ 3.27582. Αποδείχθηκε από τον Paul Lévy το 1935. Η χρυσή τομή, με παρονομαστές Fibonacci που αυξάνονται με ρυθμό phi ≈ 1.618, είναι πολύ κάτω από τον μέσο όρο, επιβεβαιώνοντάς την ως τον πιο δύσκολο αριθμό για προσέγγιση. Ο τύπος συνδυάζει το pi και το ln 2, συνδέοντας τη γεωμετρία του κύκλου με τους λογαρίθμους μέσω της κατανομής Gauss-Kuzmin.
Pi
Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method
Παίξτε τώρα - δωρεάνΧωρίς λογαριασμό. Λειτουργεί σε κάθε συσκευή.