エルデシュ=ボルヴァイン定数とは?

E = Σ 1/(2ⁿ-1) ≈ 1.60669…
1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯。超越性:未解決。

エルデシュ=ボルヴァイン定数 E は、1/(2¹−1) + 1/(2²−1) + 1/(2³−1) + ⋯ = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯ という和である。分母はメルセンヌ数 2ⁿ − 1 である。ポール・エルデシュは 1948 年、2 進表示の初等的性質だけを用いて E が無理数であることを証明した。

エルデシュ=ボルヴァイン定数 E へ収束する部分和
11.21.41.61E≈1.607S(n)14710n

部分和は E ≈ 1.6066951524 にすばやく収束する。分母 2^n−1 は幾何級数的に増大するため、バーゼル問題よりはるかに速く収束する。

この級数は幾何級数的に速く収束する。各項はおおよそ前の項の半分である(大きな n では 2ⁿ − 1 ≈ 2ⁿ だから)。わずか 20 項で和は小数第 6 位まで正確になる。E = Σ d(n)/2ⁿ(ここで d(n) は n の奇数約数の個数)という等式は、これを約数論と結び付ける。

エルデシュ=ボルヴァイン級数はバーゼル級数より速く収束する
E = Σ 1/(2ⁿ−1) ≈ 1.6066951524…
バーゼル級数:Σ 1/n² ≈ 1.6449 — 各項は 1/n² で減少
エルデシュ=ボルヴァイン:各項は 1/2ⁿ のように減少 — 幾何級数的減衰でずっと速く収束

E が超越数かどうかは未解決である。エルデシュの無理性証明が印象的なのは、その簡潔さにある。分母 1、3、7、15、31… の 2 進表示が 1、11、111、1111、11111… という特別な形をしており、その構造のために和が有理数になれないことを利用した。値は 1.60669515245214159769492939967985…

級数の各項:分母は毎回ほぼ 2 倍、和は E ≈ 1.607 に収束
0.5110.333330.142860.066670.032260.015870.007870.003921/11/31/71/151/311/631/1271/255

各分母 2^n - 1 は前のものの約 2 倍である。和は E ≈ 1.6066951524 に収束する。

関連トピック
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エルデシュ=ボルヴァイン定数の要点

エルデシュ=ボルヴァイン定数 E = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + ... ≈ 1.60669。ポール・エルデシュは 1948 年、分母 2^n - 1 の 2 進表示の性質を用いてこれが無理数であることを証明した。E は d(n)/2^n の総和にも等しい(d(n) は n の奇数約数の個数)。級数は急速に収束し、各項はほぼ前の項の半分になる。超越数かどうかは未解決である。値:1.60669515245214159769492939967985...

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