Konstanta Apéry: Perbedaan antara revisi
Dedhert.Jr (bicara | kontrib) →Bilangan irasional: unsolved Tag: Suntingan visualeditor-wikitext |
Dedhert.Jr (bicara | kontrib) Tag: Suntingan visualeditor-wikitext |
||
Baris 18: | Baris 18: | ||
== Bilangan irasional == |
== Bilangan irasional == |
||
{{unsolved| |
{{unsolved|matematika|Apakah konstanta Apéry adalah transendental?}}{{math|''ζ''(3)}} disebut sebagai konstanta Apéry, konstanta yang dinamai dari matematikawan berkebangsaan Prancis, [[Roger Apéry]]. Roger Apéry membuktikan bahwa konstanta itu adalah [[bilangan irasional]] pada tahun 1978.<ref name="Apery-1979">Lihat {{harvnb|Apéry|1979}}.</ref> Hasil tersebut dikenal sebagai [[teorema Apéry]]. Bukti aslinya rumit dan sulit dipahami,<ref>Lihat {{harvnb|van der Poorten|1979}}.</ref> tetapi kemudian ditemukan bukti yang lebih sederhana.<ref name="Beukers 1979">See {{harvnb|Beukers|1979}}.</ref><ref>Lihat {{harvnb|Zudilin|2002}}.</ref> |
||
Bukti irasionalitas Beuker yang disederhanakan melibatkan pendekatan integran dari integral rangkap tiga untuk <math>\zeta(3)</math>, |
Bukti irasionalitas Beuker yang disederhanakan melibatkan pendekatan integran dari integral rangkap tiga untuk <math>\zeta(3)</math>, |
Revisi per 4 Oktober 2022 04.07
Rasionalitas | Irasional |
---|---|
Simbol | ζ(3) |
Representasi | |
Desimal | 1.2020569031595942854... |
Dalam bentuk pecahan berlanjut | |
Dalam bilangan biner | 1.0011001110111010... |
Dalam heksadesimal | 1.33BA004F00621383... |
Dalam matematika, konstanta Apéry adalah jumlah dari invers perkalian denagan pangkat kubik positif. Artinya, konstanta Apéry didefinisikan sebagai bilangandengan ζ adalah fungsi zeta Riemann. Bilangan ini memiliki nilai yang kira-kira sama dengan
Konstanta Apéry dinamai dari Roger Apéry. Konstanta ini biasanya ditemukan dalam sejumlah masalah fisik, di antaranya dalam suku orde kedua dan ketiga rasio gyromagnetic elektron dengan menggunakan elektrodinamika kuantum. Konstanta ini juga ditemukan dalam analisis pohon rentang minimum acak,[1] serta mempunyai hubungan dengan fungsi gamma ketika menyelesaikan integral tertentu yang melibatkan fungsi eksponensial dalam hasil bagi, yang kadangkala ditemukan dalam fisika, sebagai contoh, ketika mengevaluasi kasus dimensi dua dari model Debye dan hukum Stefan–Boltzmann.
Bilangan irasional
Apakah konstanta Apéry adalah transendental?
ζ(3) disebut sebagai konstanta Apéry, konstanta yang dinamai dari matematikawan berkebangsaan Prancis, Roger Apéry. Roger Apéry membuktikan bahwa konstanta itu adalah bilangan irasional pada tahun 1978.[2] Hasil tersebut dikenal sebagai teorema Apéry. Bukti aslinya rumit dan sulit dipahami,[3] tetapi kemudian ditemukan bukti yang lebih sederhana.[4][5]
Bukti irasionalitas Beuker yang disederhanakan melibatkan pendekatan integran dari integral rangkap tiga untuk ,
dengan menggunakan polinomial Legendre. Secara khusus, artikel van der Poorten menulis pendekatan ini dengan menyatakan bahwa
dengan , adalah polinomial Legendre, dan suburutan adalah bilangan bulat atau hampir bilangan bulat. Akan tetapi, masalah yang menanyakan apakah konstanta Apéry adalah transendental masih belum terpecahkan.
Representasi deret
Klasik
Selain mempunyai deretLeonhard Euler memberikan representasi deretpada tahun 1772, yang kemudian ditemukan kembali berulang kali.
Konvergensi cepat
Sejak pada abad ke-19, sejumlah matematikawwan telah menemukan deret percepatan konvergensi untuk menghitung letak desimal ζ(3). Sejak pada tahun 1990-an, terdapat riset yang bertujuan untuk mencari deret yang efisien secara komputasional dengan tingkat konvergensi yang cepat (lihat bagian "Digit yang diketahui").
Representasi deret berikut ditemukan oleh Andrey Markov pada tahun 1890,[6] kemudian ditemukan kembali oleh Hjortnaes pada tahun 1953,[7] dan sekali lagi, representasi deret tersebut ditemukan kembali dan diperkenalkan secara luas oleh Apéry pada tahun 1979:[2]Representasi deret berikut ditemukan oleh Amdeberhan pada tahun 1996, yang memberikan (secara asimtotik) 1,43 dengan pembulatan letak desimal yang baru per suku:
Representasi deret berikut ditemukan oleh Amdeberhan dan Zeilberger pada tahun 1997, yang memberikan (secara asimtotik) 3,01 dengan pembulatan letak desimal dengan yang baru per suku:
Representasi deret berikut ditemukan oleh Sebastian Wedeniwski pada tahun 1998, yang memberikan (secara asimtotik) 5,04 dengan pembulatan letak desimal yang baru per suku:[8]Representasi deret ini digunakan oleh Wedeniwski untuk menghitung konstanta Apéry dengan beberapa juta tempat desimal yang benar.
Representasi deret berikut ditemukan oleh Mohamud Mohammed pada tahun 2005, yang memberikan (secara asimtotik) 3.92 dengan pembulatan letak desimal desimal yang baru per suku:[9]
Perhitungan menggunakan digit
Pada tahun 1998, Broadhurst memberikan wakilan deret yang memungkinkan menghitung digit biner sembarang, dan untuk konstanta yang akan diperoleh dalam waktu linier dekat, dan ruang logaritma.[10]
Representasi deret lainnya
Representasi deret berikut ditemukan oleh Ramanujan:[11]
Representasi deret berikut ditemukan oleh Simon Plouffe pada tahun 1998:[12]
(Srivastava 2000) mengumpulkan banyak deret yang konvergen menuju ke konstanta Apéry.
Representasi integral
Ada banyak representasi integral untuk konstanta Apéry. Ada representasi integral yang sederhana, adapula yang tidak.
Rumus yang lebih rumit
Terdapat rumus lain, yaitu[13]dan[4]
Rumus yang lebih rumit lainnya juga adalah:Terdapat sebuah kaitan dengan turunan dari fungsi gammadan rumus tersebut juga sangat berguna untuk menghitung turunan dari berbagai representasi integral dengan menggunakan rumus integral yang diketahui untuk gamma dan fungsi poligamma.
Digit yang diketahui
Selama beberapa dekade terakhir, jumlah digit yang diketahui dari konstanta Apéry ζ(3) semakin meningkat dengan pesat. Hal ini disebabkan karena peningkatan kinerja komputer dan algoritme yang berkembang.
Tanggal | Angka desimal | Perhitungan dilakukan oleh |
---|---|---|
1735 | 16 | Leonhard Euler |
tak diketahui | 16 | Adrien-Marie Legendre |
1887 | 32 | Thomas Joannes Stieltjes |
1996 | 520.000 | Greg J. Fee & Simon Plouffe |
1997 | 1.000.000 | Bruno Haible & Thomas Papanikolaou |
Mei 1997 | 10.536.006 | Patrick Demichel |
Februari 1998 | 14.000.074 | Sebastian Wedeniwski |
Maret 1998 | 32.000.213 | Sebastian Wedeniwski |
Juli 1998 | 64.000.091 | Sebastian Wedeniwski |
Desember 1998 | 128.000.026 | Sebastian Wedeniwski[14] |
September 2001 | 200.001.000 | Shigeru Kondo & Xavier Gourdon |
Februari 2002 | 600.001.000 | Shigeru Kondo & Xavier Gourdon |
Februari 2003 | 1.000.000.000 | Patrick Demichel & Xavier Gourdon[15] |
April 2006 | 10.000.000.000 | Shigeru Kondo & Steve Pagliarulo |
Januari 21, 2009 | 15.510.000.000 | Alexander J. Yee & Raymond Chan[16] |
Februari 15, 2009 | 31.026.000.000 | Alexander J. Yee & Raymond Chan[16] |
September 17, 2010 | 100.000.001.000 | Alexander J. Yee[17] |
September 23, 2013 | 200.000.001.000 | Robert J. Setti[17] |
Agustus 7, 2015 | 250.000.000.000 | Ron Watkins[17] |
Desember 21, 2015 | 400.000.000.000 | Dipanjan Nag[18] |
Agustus 13, 2017 | 500.000.000.000 | Ron Watkins[17] |
Mei 26, 2019 | 1.000.000.000.000 | Ian Cutress[19] |
Juli 26, 2020 | 1.200.000.000.100 | Seungmin Kim[20][21] |
Lihat pula
Catatan
- ^ Lihat Frieze 1985.
- ^ a b Lihat Apéry 1979.
- ^ Lihat van der Poorten 1979.
- ^ a b See Beukers 1979.
- ^ Lihat Zudilin 2002.
- ^ Lihat Markov 1890.
- ^ Lihat Hjortnaes 1953.
- ^ Lihat Wedeniwski 1998 dan Wedeniwski 2001. Dalam pesannya kepada Simon Plouffe, Sebastian Wedeniwski mengatakan bahwa ia mendapatkan rumus ini dari Amdeberhan & Zeilberger 1997. Penemuannya pada tahun 1998 disebutkan dalam Simon Plouffe's Table of Records (8 April 2001).
- ^ Lihat Mohammed 2005.
- ^ Lihat Broadhurst 1998.
- ^ Lihat Berndt 1989, bab 14, rumus 25.1 dan 25.3.
- ^ Lihat Plouffe 1998.
- ^ Lihat Jensen 1895.
- ^ Kesalahan pengutipan: Tag
<ref>
tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernamaWedeniwski 2001
- ^ Lihat Gourdon & Sebah 2003.
- ^ a b Lihat Yee 2009.
- ^ a b c d Lihat Yee 2017.
- ^ Lihat Nag 2015.
- ^ "Records set by y-cruncher". Diakses tanggal June 8, 2019.
- ^ "Records set by y-cruncher". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2020-08-10. Diakses tanggal August 10, 2020.
- ^ "Apéry's constant world record by Seungmin Kim". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2020-08-03. Diakses tanggal July 28, 2020.
Referensi
- Amdeberhan, Tewodros (1996), "Faster and faster convergent series for ", El. J. Combinat., 3 (1).
- Amdeberhan, Tewodros; Zeilberger, Doron (1997), "Hypergeometric Series Acceleration Via the WZ method", El. J. Combinat., 4 (2), arXiv:math/9804121 , Bibcode:1998math......4121A.
- Apéry, Roger (1979), "Irrationalité de et ", Astérisque, 61: 11–13.
- Berndt, Bruce C. (1989), Ramanujan's notebooks, Part II, Springer.
- Beukers, F. (1979), "A Note on the Irrationality of and ", Bull. London Math. Soc., 11 (3): 268–272, doi:10.1112/blms/11.3.268.
- Blagouchine, Iaroslav V. (2014), "Rediscovery of Malmsten's integrals, their evaluation by contour integration methods and some related results", The Ramanujan Journal, 35 (1): 21–110, doi:10.1007/s11139-013-9528-5 .
- Broadhurst, D.J. (1998), Polylogarithmic ladders, hypergeometric series and the ten millionth digits of and , arXiv:math.CA/9803067 .
- Euler, Leonhard (1773), "Exercitationes analyticae" (PDF), Novi Commentarii Academiae Scientiarum Petropolitanae (dalam bahasa Latin), 17: 173–204, diakses tanggal 2008-05-18.
- Evgrafov, M. A.; Bezhanov, K. A.; Sidorov, Y. V.; Fedoriuk, M. V.; Shabunin, M. I. (1969), A Collection of Problems in the Theory of Analytic Functions [in Russian], Moscow: Nauka.
- Frieze, A. M. (1985), "On the value of a random minimum spanning tree problem", Discrete Applied Mathematics, 10 (1): 47–56, doi:10.1016/0166-218X(85)90058-7 , MR 0770868.
- Gourdon, Xavier; Sebah, Pascal (2003), The Apéry's constant: .
- Hjortnaes, M. M. (August 1953), Overføring av rekken til et bestemt integral, in Proc. 12th Scandinavian Mathematical Congress, Lund, Sweden: Scandinavian Mathematical Society, hlm. 211–213.
- Jensen, Johan Ludwig William Valdemar (1895), "Note numéro 245. Deuxième réponse. Remarques relatives aux réponses du MM. Franel et Kluyver", L'Intermédiaire des Mathématiciens, II: 346–347.
- Markov, A. A. (1890), "Mémoire sur la transformation des séries peu convergentes en séries très convergentes", Mém. De l'Acad. Imp. Sci. De St. Pétersbourg, t. XXXVII, No. 9: 18pp.
- Mohammed, Mohamud (2005), "Infinite families of accelerated series for some classical constants by the Markov-WZ method", Discrete Mathematics and Theoretical Computer Science, 7: 11–24, doi:10.46298/dmtcs.342.
- Mollin, Richard A. (2009), Advanced Number Theory with Applications, Discrete Mathematics and Its Applications, CRC Press, hlm. 220, ISBN 9781420083293.
- Plouffe, Simon (1998), Identities inspired from Ramanujan Notebooks II.
- Rivoal, Tanguy (2000), "La fonction zêta de Riemann prend une infinité de valeurs irrationnelles aux entiers impairs", Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série I, 331 (4): 267–270, arXiv:math/0008051 , Bibcode:2000CRASM.331..267R, doi:10.1016/S0764-4442(00)01624-4 .
- Srivastava, H. M. (December 2000), "Some Families of Rapidly Convergent Series Representations for the Zeta Functions" (PDF), Taiwanese Journal of Mathematics, 4 (4): 569–599, doi:10.11650/twjm/1500407293 , OCLC 36978119, diakses tanggal 2015-08-22.
- van der Poorten, Alfred (1979), "A proof that Euler missed ... Apéry's proof of the irrationality of " (PDF), The Mathematical Intelligencer, 1 (4): 195–203, doi:10.1007/BF03028234, diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-07-06 .
- Wedeniwski, Sebastian (2001), Simon Plouffe, ed., The Value of Zeta(3) to 1,000,000 places, Project Gutenberg (Message to Simon Plouffe, with all decimal places but a shorter text edited by Simon Plouffe).
- Wedeniwski, Sebastian (13 December 1998), The Value of Zeta(3) to 1,000,000 places (Message to Simon Plouffe, with original text but only some decimal places).
- Yee, Alexander J. (2009), Large Computations.
- Yee, Alexander J. (2017), Zeta(3) - Apéry's Constant
- Nag, Dipanjan (2015), Calculated Apéry's constant to 400,000,000,000 Digit, A world record
- Zudilin, Wadim (2001), "One of the numbers , , , is irrational", Russ. Math. Surv., 56 (4): 774–776, Bibcode:2001RuMaS..56..774Z, doi:10.1070/RM2001v056n04ABEH000427.
- Zudilin, Wadim (2002), An elementary proof of Apéry's theorem, arXiv:math/0202159 , Bibcode:2002math......2159Z.