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

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Champernowne Constant

المؤلف:  Allouche, J.-P. and Shallit, J.

المصدر:  Automatic Sequences: Theory, Applications, Generalizations. Cambridge, England: Cambridge University Press

الجزء والصفحة:  ...

20-2-2020

837

Champernowne Constant

Champernowne's constant

 C=0.12345678910111213...

(1)

(OEIS A033307) is the number obtained by concatenating the positive integers and interpreting them as decimal digits to the right of a decimal point. It is normal in base 10 (Champernowne 1933, Bailey and Crandall 2002). Mahler (1961) showed it to also be transcendental. The constant has been computed to 6×10^(10) digits by E. W. Weisstein (Jul. 3, 2013) using the Wolfram Language.

The infinite sequence of digits in Champernowne's constant is sometimes known as Barbier's infinite word (Allouche and Shallit 2003, pp. 114, 299 and 334).

The number of digits after concatenation of the first, second, ... primes are given by 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, ... (OEIS A068670).

ChampernowneCopelandErdosCFs

The Champernowne constant continued fraction contains sporadic very large terms, making the continued fraction difficult to calculate. However, the size of the continued fraction high-water marks display apparent patterns (Sikora 2012). Interestingly, the Copeland-Erdős constant, which is the decimal number obtained by concatenating the primes (instead of all the positive integers), has a well-behaved continued fraction that does not show the "large term" phenomenon.

The base-b Champernowne constant is implemented in the Wolfram Language as ChampernowneNumber[b]. The base-2 and base-3 Champernowne constants are known as the binary and ternary Champernowne constants, respectively.

A nested sum for the b-ary Champernowne constant is given by

 C_b=sum_(n=1)^inftyn/(b^(n+sum_(k=1)^(n)|_log_bk_|)).

(2)

An explicit formula for the b-ary Champernowne constant is given by

 C_b=sum_(n=1)^infty(C_(b,n))/(b^(S_(b,n))),

(3)

where

C_(b,n) = sum_(k=b^(n-1))^(b^n-1)kb^(-n[k-(b^(n-1)-1)])

(4)

S_(b,n) = sum_(k=0)^(n-1)k(b-1)b^(k-1)

(5)

(Parkin, pers. comm.). The analytic expression for the addend S_n=C_(b,n)/b^(S_(n,b)) in equation (3) is therefore

 S_n=(b^([b^n(n-bn+1)-b]/(b-1)))/((b^n-1)^2)[b(b^n-b^(2n)-1) 
 +(b^(2n)-b^n+b)b^(b(b-1)nb^(n-1))].

(6)

This allows convergents to the Champernowne constant C_b to be computed directly from the base b without explicit reference to the position of the terms.


REFERENCES:

Allouche, J.-P. and Shallit, J. Automatic Sequences: Theory, Applications, Generalizations. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 401 and 478, 2003.

Bailey, D. H. and Crandall, R. E. "Random Generators and Normal Numbers." Exper. Math. 11, 527-546, 2002.

Champernowne, D. G. "The Construction of Decimals Normal in the Scale of Ten." J. London Math. Soc. 8, 1933.

Copeland, A. H. and Erdős, P. "Note on Normal Numbers." Bull. Amer. Math. Soc. 52, 857-860, 1946.

Finch, S. R. "Minkowski-Bower Constant." §6.9 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 441-443, 2003.

Mahler, K. Lectures on Diophantine Approximations, Part I: g-adic Numbers and Roth's Theorem. Notre Dame, Indiana: University of Notre Dame Press, 1961.

Niven, I. M. Irrational Numbers. New York: Wiley, p. 112, 1956.

Parkin, S. T. "An Identity for Champernowne's Constant." http://www.snorkey.com/math/Champ/champ.html.

Pickover, C. A. The Mathematics of Oz: Mental Gymnastics from Beyond the Edge. New York: Cambridge University Press, pp. 282-283, 2002.

 Rytin, M. "Champernowne Constant and Its Continued Fraction Expansion." http://library.wolfram.com/infocenter/MathSource/2876/.

Sikora, J. K. "On the High Water Mark Convergents of Champernowne's Constant in Base Ten." 3 Oct 2012. http://arxiv.org/abs/1210.1263.

Sloane, N. J. A. Sequences A030167 and A068670 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Stoneham, R. "A General Arithmetic Construction of Transcendental Non-Liouville Normal Numbers from Rational Functions." Acta Arith. 16, 239-253, 1970.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Middlesex, England: Penguin Books, p. 26, 1986.

Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, p. 913, 2002.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي