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.

Digit Sum

المؤلف:  Allouche, J.-P.

المصدر:  "Series and Infinite Products Related to Binary Expansions of Integers." 1992. https://algo.inria.fr/seminars/sem92-93/allouche.ps.

الجزء والصفحة:  ...

10-11-2020

1653

+

-

20

Digit Sum

A digit sum s_b(n) is a sum of the base-b digits of n, which can be implemented in the Wolfram Language as

  DigitSum[n_, b_:10] := Total[IntegerDigits[n, b]]

DigitSums

The following table gives s_b(n) for n=1, 2, ... and small b.

b OEIS s_b(n) for n=1, 2, ...
2 A000120 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, ...
3 A053735 1, 2, 1, 2, 3, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 2, 3, 4, 3, ...
4 A053737 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 2, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 6, ...
5 A053824 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 6, 3, ...
6 A053827 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 2, 3, 4, 5, ...
7 A053828 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 2, 3, ...
8 A053829 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ...
9 A053830 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ...
10 A007953 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...

DigitSum

Plotting s_b(n) versus b and n gives the plot shown above.

The digits sum s_b(n) satisfies the congruence

 n=s_b(n) (mod b-1).

(1)

In base 10, this congruence is the basis of casting out nines and of fast divisibility tests such as those for 3 and 9.

s_b(n) satisfies the following unexpected identity

 sum_(n=1)^infty(s_b(n))/(n(n+1))=b/(b-1)lnb,

(2)

the b=2 case of which was given in the 1981 Putnam competition (Allouche 1992). In addition,

sum_(n=1)^(infty)s_2(2n+1)/(n^2(n+1)^2) = (pi^2)/9

(3)

sum_(n=2)^(infty)[s_2(n)]^2(8n^3+4n^2+n-1)/(4n(n^2-1)(4n^2-1)) = (17)/(24)+ln2

(4)

(OEIS A100044 and A100045; Allouche 1992, Allouche and Shallit 1992).

Let u(n) be the number of digit blocks of 11 in the binary expansion of n, then

sum_(n=1)^(infty)(u(n))/(n(n+1)) = 3/2ln2-1/4pi

(5)

(OEIS A100046; Allouche 1992).

Sondow (2006) noted the unexpected identity

 product_(n=0)^inftyproduct_(k=1,3,...)^(b-1)((nb+k)/(nb+k+1))^((-1)^(s_b(n)))=1/(sqrt(b)).

(6)

The special case of b=2 corresponds to a Thue-Morse sequence product (J. Sondow, pers. comm., Oct. 31, 2006).

The numbers 1, 81, 1458 and 1729 (OEIS A110921) are each the product of their own digit sum and its reversal, for example 1+7+2+9=19, and 19×91=1729. These are the only four numbers with this property, as proved by Fujiwara (Fujiwara and Ogawa 2005).


REFERENCES:

Allouche, J.-P. "Series and Infinite Products Related to Binary Expansions of Integers." 1992. https://algo.inria.fr/seminars/sem92-93/allouche.ps.

Allouche, J.-P. and Shallit, J. "The Ring of k-Regular Sequences." Theor. Comput. Sci. 98, 163-197, 1992.

Fujiwara, M. and Ogawa, Y. Introduction to Truly Beautiful Mathematics. Tokyo: Chikuma Shobo, 2005.

Grabner, P. J.; Herendi, T.; and Tichy, R. F. "Fractal Digital Sums and Codes." Appl. Algebra Engrg. Comm. Comput. 8, 33-39, 1997.

Shallit, J. O. "On Infinite Products Associated with Sums of Digits." J. Number Th. 21, 128-134, 1985.

Sloane, N. J. A. Sequences A000120/M0105, A007953, A053735, A053737, A053824, A053827, A053828, A053829, A053830, A100044, A100045, and A100046 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Sondow, J. "Problem 11222." Amer. Math. Monthly 113, 459, 2006.

Trott, M. The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, p. 218, 2004. https://www.mathematicaguidebooks.org/.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد