Что такое константа Эрдёша — Борвейна?

E = Σ 1/(2ⁿ-1) ≈ 1.60669…
1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯ Трансцендентность: неизвестна.

Константа Эрдёша — Борвейна E — это сумма 1/(2¹−1) + 1/(2²−1) + 1/(2³−1) + ⋯ = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯. Знаменатели здесь — числа Мерсенна 2ⁿ − 1. В 1948 году Пауль Эрдёш доказал с помощью чисто элементарных свойств двоичных записей, что E иррациональна.

Частичные суммы сходятся к константе Эрдёша — Борвейна E
11.21.41.61E≈1.607S(n)14710n

Частичные суммы быстро сходятся к E ≈ 1,6066951524. Знаменатели 2^n−1 растут геометрически, поэтому сходимость намного быстрее, чем в Базельской задаче.

Ряд сходится геометрически быстро: каждый член примерно вдвое меньше предыдущего, поскольку 2ⁿ − 1 ≈ 2ⁿ при больших n. Уже после 20 членов сумма верна до 6 десятичных знаков. Эквивалентность E = Σ d(n)/2ⁿ, где d(n) — число нечётных делителей n, связывает эту константу с теорией делимости.

Эрдёш — Борвейн сходится быстрее, чем Базельский ряд
E = Σ 1/(2ⁿ−1) ≈ 1.6066951524…
Basel: Σ 1/n² ≈ 1.6449 — terms decrease as 1/n²
Erdős–Borwein: terms decrease as 1/2ⁿ — geometric decay, much faster convergence

Неизвестно, является ли E трансцендентной. Удивительна экономность доказательства иррациональности у Эрдёша: он использовал тот факт, что двоичные записи знаменателей 1, 3, 7, 15, 31… имеют вид 1, 11, 111, 1111, 11111 и обладают особой структурой, которая не позволяет сумме быть рациональной. Значение равно 1,60669515245214159769492939967985…

Члены ряда: знаменатели удваиваются на каждом шаге, сумма сходится к E ~1,607
0.5110.333330.142860.066670.032260.015870.007870.003921/11/31/71/151/311/631/1271/255

Каждый знаменатель 2^n - 1 примерно вдвое больше предыдущего. Сумма сходится к E ~1,6066951524.

Связанные темы

Простые числа · Ln2 · Чамперноун

Краткие факты о константе Эрдёша — Борвейна

Константа Эрдёша — Борвейна E = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + ... ≈ 1,60669. В 1948 году Пауль Эрдёш доказал её иррациональность, используя двоичные свойства знаменателей 2^n - 1. Она также равна сумме d(n)/2^n, где d(n) — число нечётных делителей n. Ряд сходится быстро: каждый следующий член примерно вдвое меньше предыдущего. Является ли E трансцендентной, неизвестно. Значение: 1,60669515245214159769492939967985...

Применяется в
Математика
Физика
Инженерия
🧬Биология
💻Информатика
📊Статистика
📈Финансы
🎨Искусство
🏛Архитектура
Музыка
🔐Криптография
🌌Астрономия
Химия
🦉Философия
🗺География
🌿Экология
Want to test your knowledge?
Question
Сколько членов нужно для вычисления E с точностью до 5 десятичных знаков?
tap · space
1 / 10