Referat.me

Название: Число пи четверками

Вид работы: реферат

Рубрика: Математика

Размер файла: 14.08 Kb

Скачать файл: referat.me-218451.docx

Краткое описание работы: Известна задача четырех четверок, в которой предлагается, записав четыре -ки и какие угодно обычные математические символы в любых количествах получить как можно более точное приближение числа .

Число пи четверками

Джон Конуэй, Майкл Гай

Разрешены символы и , обычные обозначения для корней и , степени, факториалы и десятичные обозначения и . Само число , логарифмические и тригонометрические функции можно не использовать. Факториалы используются только для натуральных чисел, иначе . Мы также не разрешаем использовать таких монстров, как .

Например,

очень хорошее приближение , и ясно, что его можно модифицировать так, чтобы оно было настолько точным, насколько мы этого хотим. Более того, его можно улучшить так, чтобы использовались только три четверки, поскольку при .

Мы можем вывести похожие “точные’’ формулы для различных чисел, нам интересных. Так, , так что можно получить последовательность приближений и (например, или ). В нашем лучшем результате такого вида для используется семь четверок, и он выведен из формулы

.

Также можно записать с помощью семи четверок, но мы еще не можем найти формулу такого вида для константы Эйлера .

Сейчас мы покажем, что все это не является необходимым. Действительно, справедлива следующая теорема.

Теорема 1. Любое вещественное число может быть сколь угодно точно приближено, используя четыре -ки и обычные действия.

Доказательство. Из формулы

следует, что для достаточно больших

,

поскольку предел этого выражения при равен и . Пусть теперь натуральное число, и , и положительны, так что мы можем записать выражение, приведенное выше, как

где индексы у корня обозначают количество повторений квадратного корня. Извлекая квадратный корень раз, получаем

.

Теперь мы можем взять в виде , так что будут выполняться все указанные выше условия, и выражение между знаками меньше будет содержать только четыре -ки. Так как числа для целых и натуральных плотны в множестве положительных вещественных чисел, то теорема доказана. Для отрицательных чисел нужно просто добавить знак “минус’’.

Теорема 2. Если разрешить использование знака целой части, то любое целое число представимо с помощью четырех четверок, а любое вещественное число — с помощью пяти.

Доказательство. Первая часть теоремы очевидна, а вторая становится следствием первой, если заметить, что любое рациональное число равно для подходящих целых значений и .

Теоремы 1 и 2 могут быть доказаны для любых натуральных чисел, не только для четверок. Есть единственное ограничение, что единицами могут быть не более трех из этих чисел.

Остаются вопросы:

1. Существует ли “точная’’ формула для с менее, чем семью четверками?

2. Существует ли какая-либо точная формула для ?

3. Являются ли числа плотными на множестве ?

Похожие работы

  • Контрольная по теории вероятности

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ Факультет заочного и послевузовского обучения КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

  • Математическая модель распределения информации

    Математическая модель распределения информации Математическая модель системы распределения информации включает следующие три основных элемента: входящий поток вызовов (требований на обслуживание), схему системы распределения информации, дисциплину обслуживания потока вызовов.

  • Полиномы Чебышева

    Преобразование коэффициентов полиномов Чебышева. Функции, применяемые в численном анализе. Интерполяция многочленами, метод аппроксимации - сплайн-аппроксимация, ее отличия от полиномиальной аппроксимации Лагранжем и Ньютоном. Метод наименьших квадратов.

  • Решение одного нелинейного уравнения

    Методы решения одного нелинейного уравнения: половинного деления, простой итерации, Ньютона, секущих. Код программы решения перечисленных методов на языке программирования Microsoft Visual C++ 6.0. Применение методов к конкретной задаче и анализ решений.

  • Простейшие элементы радиосхем

    Резисторы, конденсаторы и диоды.

  • Группы симметрий квадрата и куба

    Хорошо знакомая школьнику фигура квадрат имеет четыре оси симметрии и центр симметрии. Это означает, что существует пять движений плоскости: четыре осевые симметрии и одна центральная, при которых квадрат отображается на себя.

  • Вычисление корней нелинейного уравнения

    Министерство образования Российской федерации Южно-Уральский Государственный Университет Аэрокосмический факультет Кафедра летательных аппаратов

  • Решение нелинейных уравнений

    Графическое решение нелинейного уравнения. Уточнение значение одного из действительных решений уравнения методами половинного деления, Ньютона–Рафсона, секущих, простой итерации, хорд и касательных, конечно-разностным и комбинированным методом Ньютона.

  • Математический анализ

    Интерполяция многочленами. Методы интерполяции Лагранжа и Ньютона. Сплайн-аппроксимация. Метод наименьших квадратов.

  • Новое о гравитационном константе G

    Важнейшая константа физики и астрофизики. Составная сущность константа G. Пятнадцать эквивалентных формул для вычисления константа G.