0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Polygon Circumscribing

المؤلف:  Bouwkamp, C

المصدر:  "An Infinite Product." Indag. Math. 27

الجزء والصفحة:  ...

11-2-2020

1468

+

-

20

Polygon Circumscribing

 

PolygonCircumscribing

Circumscribe a triangle about a circle, another circle around the triangle, a square outside the circle, another circle outside the square, and so on. The circumradius and inradius for an n-gon are then related by

 r=Rcos(pi/n),

(1)

so an infinitely nested set of circumscribed polygons and circles has

K = (r_(final circle))/(r_(initial circle))

(2)

= sec(pi/3)sec(pi/4)sec(pi/5)...

(3)

= product_(n=3)^(infty)sec(pi/n).

(4)

Kasner and Newman (1989) and Haber (1964) state that K=12, but this is incorrect, and the actual answer is

 K=8.700036625...

(5)

(OEIS A051762).

By writing

 K=exp[sum_(n=3)^inftylnsec(pi/n)],

(6)

it is possible to expand the series about infinity, change the order of summation, do the n sum symbolically, and obtain the quickly converging series

 K=exp<span style={sum_(k=1)^infty((4^k-1)zeta(2k)[4^k(zeta(2k)-1)-1])/(4^kk)}, " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/PolygonCircumscribing/NumberedEquation4.gif" style="height:47px; width:293px" />

(7)

where zeta(s) is the Riemann zeta function.

Bouwkamp (1965) produced the following infinite product formulas for the constant,

K = pi/2<span style={product_(m=1)^(infty)product_(n=1)^(infty)[1-1/(m^2(n+1/2)^2)]}^(-1)" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/PolygonCircumscribing/Inline16.gif" style="height:55px; width:185px" />

(8)

= 1/2piproduct_(n=1)^(infty)[sinc((2pi)/(2n+1))]^(-1)

(9)

= 6exp<span style={sum_(k=1)^(infty)([lambda(2k)-1]2^(2k)[zeta(2k)-1-2^(-2k)])/k}," src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/PolygonCircumscribing/Inline22.gif" style="height:47px; width:279px" />

(10)

where sinc(x) is the sinc function (cf. Prudnikov et al. 1986, p. 757), zeta(x) is the Riemann zeta function, and lambda(x)=(1-2^(-x))zeta(x) is the Dirichlet lambda function. Bouwkamp (1965) also produced the formula with accelerated convergence

 K=1/(12)sqrt(6)pi^4(1-1/2pi^2+1/(24)pi^4)(1-1/8pi^2+1/(384)pi^4)csc((pi^2)/(sqrt(6+2sqrt(3))))csc((pi^2)/(sqrt(6-2sqrt(3))))B,

(11)

where

 B=product_(n=3)^infty(1-(pi^2)/(2n^2)+(pi^4)/(24n^4))sec(pi/n)

(12)

(cited in Pickover 1995).


REFERENCES:

Bouwkamp, C. "An Infinite Product." Indag. Math. 27, 40-46, 1965.

Chatterji, M. "Product[Cos[Pi/n], n,3,infinity]." http://www.worldwideschool.org/library/books/sci/math/MiscellaneousMathematicalConstants/chap102.html.

Finch, S. R. "Kepler-Bouwkamp Constant." §6.3 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 428-429, 2003.

Haber, H. "Das Mathematische Kabinett." Bild der Wissenschaft 2, 73, Apr. 1964.

Hamming, R. W. Numerical Methods for Scientists and Engineers, 2nd ed. New York: Dover, pp. 193-194, 1986.

Kasner, E. and Newman, J. R. Mathematics and the Imagination. Redmond, WA: Microsoft Press, pp. 311-312, 1989.

Pappas, T. "Infinity & Limits." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 180, 1989.

Pickover, C. A. "Infinitely Exploding Circles." Ch. 18 in Keys to Infinity. New York: W. H. Freeman, pp. 147-151, 1995.

Pinkham, R. S. "Mathematics and Modern Technology." Amer. Math. Monthly 103, 539-545, 1996.

Prudnikov, A. P.; Brychkov, Yu. A.; and Marichev, O. I. Integrals and Series, Vol. 1: Elementary Functions. New York: Gordon & Breach, 1986.

Sloane, N. J. A. Sequence A051762 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد