什么是 Erdős–Borwein 常数?

E = Σ 1/(2ⁿ-1) ≈ 1.60669…
1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯。是否为超越数:未知。

Erdős–Borwein 常数 E 是级数 1/(2¹−1) + 1/(2²−1) + 1/(2³−1) + ⋯ = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + 1/31 + ⋯ 的和。它的分母是梅森数 2ⁿ − 1。Paul Erdős 在 1948 年利用二进制表示的纯初等性质证明了 E 是无理数。

部分和收敛到 Erdős–Borwein 常数 E
11.21.41.61E≈1.607S(n)14710n

部分和会很快收敛到 E ≈ 1.6066951524。分母 2^n−1 以几何速度增长,因此它的收敛远快于巴塞尔问题。

这个级数以几何速度快速收敛:每一项大约都是前一项的一半,因为当 n 很大时,2ⁿ − 1 ≈ 2ⁿ。只需 20 项,和就已经精确到 6 位小数。恒等式 E = Σ d(n)/2ⁿ(其中 d(n) 表示 n 的奇因子个数)把这个常数与整除理论联系在一起。

Erdős–Borwein 比 Basel 收敛更快
E = Σ 1/(2ⁿ−1) ≈ 1.6066951524…
Basel:Σ 1/n² ≈ 1.6449 —— 各项按 1/n² 衰减
Erdős–Borwein:各项按 1/2ⁿ 衰减 —— 几何级数式衰减,收敛快得多

E 是否为超越数仍未解决。Erdős 的无理性证明之所以引人注目,在于它极其节省工具:他利用了分母 1、3、7、15、31… 的二进制表示,也就是 1、11、111、1111、11111,具有某种特殊结构,从而排除了总和为有理数的可能。其数值为 1.60669515245214159769492939967985…

级数各项:分母每一步大约翻倍,和收敛到 E ~1.607
0.5110.333330.142860.066670.032260.015870.007870.003921/11/31/71/151/311/631/1271/255

每个分母 2^n - 1 都大约是前一个的两倍。总和会收敛到 E ~1.6066951524。

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Erdős–Borwein 常数速览

Erdős–Borwein 常数 E = 1/1 + 1/3 + 1/7 + 1/15 + ... ≈ 1.60669。Paul Erdős 在 1948 年利用分母 2^n - 1 的二进制性质证明了它是无理数。它也等于 Σ d(n)/2^n,其中 d(n) 表示 n 的奇因子个数。这个级数收敛很快:每一项大约都是前一项的一半。E 是否为超越数仍未知。数值:1.60669515245214159769492939967985...

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Peter Borwein 是谁?他与该常数有什么联系?
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