المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Pi Digits  
  
2388   03:40 مساءً   date: 10-3-2020
Author : Adamchik, V. and Wagon, S
Book or Source : "A Simple Formula for pi." Amer. Math. Monthly 104
Page and Part : ...


Read More
Date: 7-10-2020 652
Date: 28-7-2020 1203
Date: 8-11-2020 556

Pi Digits

pi has decimal expansion given by

 pi=3.141592653589793238462643383279502884197...

(1)

(OEIS A000796). The following table summarizes some record computations of the digits of pi.

206158430000 1999 Kanada, Ushio and Kuroda
1.2411×10^(12) Dec. 2002 Kanada, Ushio and Kuroda (Peterson 2002, Kanada 2003)
5×10^(12) Aug. 2012 A. J. Yee (Yee)
10×10^(12) Aug. 2012 S. Kondo and A. J. Yee (Yee)
12.1×10^(12) Dec. 2013 A. J. Yee and S. Kondo (Yee)

The calculation of the digits of pi has occupied mathematicians since the day of the Rhind papyrus (1500 BC). Ludolph van Ceulen spent much of his life calculating pi to 35 places. Although he did not live to publish his result, it was inscribed on his gravestone. Wells (1986, p. 48) discusses a number of other calculations. The calculation of pi also figures in the Season 2 Star Trek episode "Wolf in the Fold" (1967), in which Captain Kirk and Mr. Spock force an evil entity (composed of pure energy and which feeds on fear) out of the starship Enterprise's computer by commanding the computer to "compute to the last digit the value of pi," thus sending the computer into an infinite loop.

Al-Kāshi of Samarkand computed the sexagesimal digits of 2pi as

 2pi=6.(16)(59)(28)(01)(34)(51)(46)(14)(50)_(60)...

(2)

(OEIS A091649) using 3·2^(28)-gons, a value accurate to 17 decimal places (Borwein and Bailey 2003, p. 107).

Pi digits

The binary representation of the decimal digits of pi (top figure) and decimal representation (bottom figure) of pi are illustrated above.

Pi digits mod 2

A plot of the first 1600 decimal digits of pi (mod 2) is shown above (left figure), with the corresponding plot for 22/7 shown at right. Here, white indicates an even digit and black an odd digit (Pickover 2002, p. 285).

Spigot (Rabinowitz and Wagon 1995; Arndt and Haenel 2001; Borwein and Bailey 2003, pp. 140-141) and base-16 digit-extraction algorithms (the BBP formula) are known for pi. A remarkable recursive formula conjectured to give the nth hexadecimal digit of pi-3 is given by d_n=|_16x_n_|, where |_x_| is the floor function,

 x_n= 
frac(16x_(n-1)+(120n^2-89n+16)/(512n^4-1024n^3+712n^2-206n-21)),

(3)

frac(x) is the fractional part and x_0=0 (Borwein and Bailey 2003, Ch. 4; Bailey et al. 2007, pp. 22-23).

Pi-primes, i.e., pi-constant primes occur at 2, 6, 38, 16208, 47577, 78073, 613373, ... (OEIS A060421) decimal digits.

The beast number 666 appears in pi-3 at decimals 2440, 3151, 4000, 4435, 5403, 6840, (OEIS A083625). The first occurrences of just n consecutive 6s are 7, 117, 2440, 21880, 48439, 252499, 8209165, 55616210, 45681781, ... (OEIS A096760), while n (or more) consecutive 6s first occur at 7, 117, 2440, 21880, 48439, 252499, 8209165, 45681781, 45681781, ... (OEIS A050285).

The digits 314159 appear at positions 176451, 1259351, 1761051, 6467324, 6518294, 9753731, 9973760, ... (correcting Pickover 1995).

The sequence 0123456789 occurs beginning at digits 1738759488026852899245302439574393454915395341952536161, and 43289964000 (OEIS A101815; cf. Wells 1986, pp. 51-52).

The sequence 9876543210 occurs beginning at digits 21981157633298326368673923257364842140457481, and 43065796214 (OEIS A101816).

The sequence 27182818284 (the first few digits of e) occurs beginning at digit 45111908393 (see also Pickover's sequence).

There are also interesting patterns for 1/pi. 0123456789 occurs at 6214876462, 9876543210 occurs at 15603388145 and 51507034812, and 999999999999 occurs at 12479021132 of 1/pi.

The starting positions of the first occurrence of n=0, 1, 2, ... in the decimal expansion of pi (including the initial 3 and counting it as the first digit) are 33, 2, 7, 1, 3, 5, 8, 14, ... (OEIS A032445).

Scanning the decimal expansion of pi until all n-digit numbers have occurred, the last 1-, 2-, ... digit numbers appearing are 0, 68, 483, 6716, 33394, 569540, ... (OEIS A032510), which end at digits 33, 607, 8556, 99850, 1369565, ... (OEIS A080597).

A curiosity relating pi to the beast number 666 involves adding the first three sextads of pi. First, note that

 141592+653589+793238=1588419.

(4)

Now, skip ahead 15 decimal places and note that the sum is repeated as

 3.141592 653589 793238 462643383279502^(︷)^(15) 88419 71693

(5)

(pers. comm., P. Olivera, Aug. 11, 2005; Olivera).

It is not known if pi is normal (Wagon 1985, Bailey and Crandall 2001), although the first 30 million digits are very uniformly distributed (Bailey 1988).

The following distribution of decimal digits d is found for the first 10^n digits of pi-3 (Kanada 2003). It shows no statistically significant departure from a uniform distribution.

n OEIS 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 A099291 8 93 968 9999 99959 999440 9999922 99993942 999967995 10000104750 99999485134
1 A099292 8 116 1026 10137 99758 999333 10002475 99997334 1000037790 9999937631 99999945664
2 A099293 12 103 1021 9908 100026 1000306 10001092 100002410 1000017271 10000026432 100000480057
3 A099294 11 102 974 10025 100229 999964 9998442 99986911 999976483 9999912396 99999787805
4 A099295 10 93 1012 9971 100230 1001093 10003863 100011958 999937688 10000032702 100000357857
5 A099296 8 97 1046 10026 100359 1000466 9993478 99998885 1000007928 9999963661 99999671008
6 A099297 9 94 1021 10029 99548 999337 9999417 100010387 999985731 9999824088 99999807503
7 A099298 8 95 970 10025 99800 1000207 9999610 99996061 1000041330 10000084530 99999818723
8 A099299 12 101 948 9978 99985 999814 10002180 100001839 999991772 10000157175 100000791469
9 A099300 14 106 1014 9902 100106 1000040 9999521 100000273 1000036012 9999956635 99999854780

The following table gives the first few positions at which a digit d occurs n times. The sequence 1, 135, 1698, 54525, 24466, 252499, 3346228, 46663520, 564665206, ... (OEIS A061073) given by the diagonal (plus any terms of the form 10 10's etc.) is known as the Earls sequence (Pickover 2002, p. 339). The sequence 999999 occurs at decimal 762 (which is sometimes called the Feynman point; Wells 1986, p. 51) and continues as 9999998, which is largest value of any seven digits in the first million decimals.

d OEIS strings of 1, 2, ...ds first occur at
0 A050279 32, 307, 601, 13390, 17534, 1699927, ...
1 A035117 1, 94, 153, 12700, 32788, 255945, ...
2 A050281 6, 135, 1735, 4902, 65260, 963024, ...
3 A050282 9, 24, 1698, 28467, 28467, 710100, ...
4 A050283 2, 59, 2707, 54525, 808650, 828499, ...
5 A050284 4, 130, 177, 24466, 24466, 244453, ...
6 A050285 7, 117, 2440, 21880, 48439, 252499, ...
7 A050286 13, 559, 1589, 1589, 162248, 399579, ...
8 A050287 11, 34, 4751, 4751, 213245, 222299, ...
9 A048940 5, 44, 762, 762, 762, 762, 1722776, ...

REFERENCES:

Adamchik, V. and Wagon, S. "A Simple Formula for pi." Amer. Math. Monthly 104, 852-855, 1997.

Anderson, D. "The Pi-Search Page." http://www.angio.net/pi/piquery.

Arndt, J. and Haenel, C. Pi--Unleashed, 2nd ed. Berlin: Springer-Verlag, 2001.

Bailey, D. H. "The Computation of pi to 29360000 Decimal Digit using Borwein's' Quartically Convergent Algorithm." Math. Comput. 50, 283-296, 1988.

Bailey, D. H.; Borwein, J. M.; Calkin, N. J.; Girgensohn, R.; Luke, D. R.; and Moll, V. H. Experimental Mathematics in Action. Wellesley, MA: A K Peters, 2007.

Bailey, D. H.; Borwein, P. B.; and Plouffe, S. "On the Rapid Computation of Various Polylogarithmic Constants." Math. Comput. 66, 903-913, 1997.

Bailey, D. H. and Crandall, R. E. "On the Random Character of Fundamental Constant Expansions." Exper. Math. 10, 175-190, 2001. http://www.nersc.gov/~dhbailey/dhbpapers/baicran.pdf.

Borwein, J. M. "Talking About Pi." http://www.cecm.sfu.ca/personal/jborwein/pi_cover.html.

Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, 2003.

Borwein, J. M.; Borwein, P. B.; and Bailey, D. H. "Ramanujan, Modular Equations, and Approximations to Pi, or How to Compute One Billion Digits of Pi." Amer. Math. Monthly 96, 201-219, 1989.

Caldwell, C. K. and Dubner, H. "Primes in Pi." J. Recr. Math. 29, 282-289, 1998.

Gibbs, W. W. "A Digital Slice of Pi. The New Way to do Pure Math: Experimentally." Sci. Amer. 288, 23-24, May 2003.

Gourdon, X. and Sebah, P. "PiFast: The Fastest Program to Compute Pi." http://numbers.computation.free.fr/Constants/PiProgram/pifast.html.

Kanada, Y. "New World Record of Pi: 51.5 Billion Decimal Digits." http://www.cecm.sfu.ca/personal/jborwein/Kanada_50b.html.

Kanada, Y. "Our Latest Record." Sep. 20, 1999. ftp://www.cc.u-tokyo.ac.jp/README.our_latest_record

Kanada, Y. "Sample Digits for Decimal Digits of Pi." Jan. 18, 2003. http://www.super-computing.org/pi-decimal_current.html.

Le Lionnais, F. Les nombres remarquables. Paris: Hermann, pp. 22 and 50, 1983.

National Energy Research Scientific Computing Center. "Search pi." http://pi.nersc.gov/.

Olivera, P. "brief Description of Events About How I Found a Curious Pattern in Pi, Many Years Ago, While Searching for Patterns and Sequences." http://www.geocities.com/pi_curiosity/englishstory.html.

Peterson, I. "Pick a Digit, Any Digit." Sci. News Online, Feb. 28, 1998. http://www.sciencenews.org/sn_arc98/2_28_98/mathland.htm.

Peterson, I. "Pi by the Billions." Sci. News 156, 255, Oct. 16, 1999.

Peterson, I. "Pi à la mode." Sci. News 160, 136-137, Sep. 1, 2001. http://www.sciencenews.org/20010901/bob9.asp.

Peterson, I. "A Passion for Pi." In Mathematical Treks: From Surreal Numbers to Magic Circles. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 2001.

Peterson, I. "MathTrek: A Trillion Pieces of Pi." Dec. 14, 2002. http://www.sciencenews.org/20021214/mathtrek.asp.

Pickover, C. A. Keys to Infinity. New York: Wiley, p. 62, 1995.

Pickover, C. A. The Mathematics of Oz: Mental Gymnastics from Beyond the Edge. New York: Cambridge University Press, pp. 284-285, 2002.

Plouffe, S. "Table of Current Records for the Computation of Constants." http://pi.lacim.uqam.ca/eng/records_en.html.

Rabinowitz, S. and Wagon, S. "A Spigot Algorithm for the Digits of pi." Amer. Math. Monthly 102, 195-203, 1995.

Sloane, N. J. A. Sequences A000796/M2218, A032150, A032445, A035117, A036903, A036974, A037000, A037001, A037002, A037003, A037004, A037005, A037006, A037007, A037008, A048940, A050201, A050202, A050203, A050208, A050209, A050215, A050222, A050230, A050238, A050245, A050254, A050263, A050272, A050279, A050281, A050282, A050283, A050284, A050285, A050286, A050287, A060421, A061073, A080597, A083625, A091649, A096760, A099291, A099292, A099293, A099294, A099295, A099296, A099297, A099298, A099299, A099300, A101815, and A101816 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Smith, H. J. "Computing Pi." http://www.geocities.com/hjsmithh/Pi.html.

Wagon, S. "Is pi Normal?" Math. Intel. 7, 65-67, 1985.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Middlesex, England: Penguin Books, p. 46, 1986.

Wrench, J. W. Jr. "The Evolution of Extended Decimal Approximations to pi." Math. Teacher 53, 644-650, 1960.

Yee, A. J. "y-cruncher - A Multi-Threaded Pi-Program." http://www.numberworld.org/y-cruncher/.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.