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 :

Pierce Expansion

المؤلف:  Erdős, P. and Shallit, J. O.

المصدر:  "New Bounds on the Length of Finite Pierce and Engel Series." Sem. Theor. Nombres Bordeaux 3

الجزء والصفحة:  ...

12-5-2020

828

Pierce Expansion

The Pierce expansion, or alternated Egyptian product, of a real number 0<x<1 is the unique increasing sequence <span style={a_1,a_2,...}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/PierceExpansion/Inline2.gif" style="height:15px; width:66px" /> of positive integers a_i such that

 x=1/(a_1)-1/(a_1a_2)+1/(a_1a_2a_3)-....

(1)

A number 0<x<1 has a finite Pierce expansion iff x is rational.

Special cases are summarized in the following table.

x OEIS Pierce expansion
2^(-1/2) A091831 1, 3, 8, 33, 35, 39201, 39203, 60245508192801, ...
Catalan's constant K A132201 1, 11, 13, 59, 582, 12285, 127893, 654577, ...
cos1 A118239 1, 2, 12, 30, 56, 90, 132, 182, 240, ...
e^(-1) A020725 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, ...
Euler-Mascheroni constant gamma A006284 1, 2, 6, 13, 21, 24, 225, 615, 17450, ...
natural logarithm of 2 ln2 A091846 1, 3, 12, 21, 51, 57, 73, 85, 96, ...
phi^(-1) A118242 1, 2, 4, 17, 19, 5777, 5779, 192900153617, ...
pi^(-1) A006283 3, 22, 118, 383, 571, 635, 70529, ...
sech1   1, 2, 3, 8, 9, 24, 37, 85, ...
sin1 A068377 1, 6, 20, 42, 72, 110, 156, 210, 272, ...

If x is of the form

 x=(c-sqrt(c^2-4))/2,

(2)

then there is a closed-form for the Pierce expansion given by

 x=<span style={c_0-1,c_0+1,c_1-1,c_1+1,c_2-1,c_2+1,...}, " src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/PierceExpansion/NumberedEquation3.gif" style="height:15px; width:304px" />

(3)

where

c_0 = c

(4)

= (1+x^2)/x

(5)

and c_(k+1)=c_k^3-3c_k (Shallit 1984). This recurrence has explicit solution

 c_k^((c))=-2cos[3^kcos^(-1)(-1/2c)]

(6)

not noted by Shallit (1984).

c=3, corresponding to x=(3-sqrt(5))/2, has the particularly beautiful form

c_n^((3)) = -2cos[3^ncos^(-1)(-3/2)]

(7)

= 2F_(2·3^n+1)-F_(2·3^n),

(8)

where F_n is a Fibonacci number.

The following table gives coefficients c_k and a_k for some small integer c.

c x OEIS <span style={c_k}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/PierceExpansion/Inline39.gif" style="height:15px; width:22px" /> OEIS <span style={a_k}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/PierceExpansion/Inline40.gif" style="height:15px; width:23px" />
3 1/2(3-sqrt(5)) A001999 3, 18, 5778, 192900153618, ... A006276 2, 4, 17, 19, 5777, 5779, ...
4 2-sqrt(3)   4, 52, 140452, 2770663499604052, ...   3, 5, 51, 53, 140451, 140453, ...
5 1/2(5-sqrt(21))   5, 110, 1330670, 2356194280407770990, ...   4, 6, 109, 111, 1330669, 1330671, ...
6 3-2sqrt(2) A112845 6, 198, 7761798, 467613464999866416198, ... A006275 5, 5, 7, 197, 199, 7761797, ...

REFERENCES:

Erdős, P. and Shallit, J. O. "New Bounds on the Length of Finite Pierce and Engel Series." Sem. Theor. Nombres Bordeaux 3, 43-53, 1991.

Keselj, V. "Length of Finite Pierce Series: Theoretical Analysis and Numerical Computations." Sep. 10, 1996. https://www.cs.uwaterloo.ca/research/tr/1996/21/cs-96-21.pdf.

Mays, M. E. "Iterating the Division Algorithm." Fib. Quart. 25, 204-213, 1987.

Pierce, T. A. "On an Algorithm and Its Use in Approximating Roots of Polynomials." Amer. Math. Monthly 36, 523-525, 1929.

Salzer, H. E. "The Approximation of Numbers as Sums of Reciprocals." Amer. Math. Monthly 54, 135-142, 1947.

Shallit, J. O. "Some Predictable Pierce Expansions." Fib. Quart. 22, 332-335, 1984.

Shallit, J. O. "Metric Theory of Pierce Expansions." Fib. Quart. 24, 22-40, 1986.

Sloane, N. J. A. Sequences A001999/M3055, A006275/M1342, A006283/M3092, A006284/M1593, A006276/M1298, A020725, A091831, A091846, A112845, A118242, and A132201 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي