歐拉-馬斯刻若尼常數

歐拉-馬斯刻若尼常數是一个数学常数,定义为调和级数自然对数的差值:

歐拉-馬斯刻若尼常數
歐拉-馬斯刻若尼常數
藍色區域的面積收斂到歐拉常數
識別
符號
位數數列編號OEISA001620
性質
定義
連分數[0; 1, 1, 2, 1, 2, 1, 4, 3, 13, 5, 1, 1, 8, 1, 2, 4, 1, 1, 40, ...]
表示方式
0.57721566490153...
無窮級數
二进制0.100100111100010001100111
十进制0.577215664901532860606512
十六进制0.93C467E37DB0C7A4D1BE3F81

它的近似值为[1]

歐拉-馬斯刻若尼常數主要应用于数论

历史

该常数最先由瑞士数学家莱昂哈德·欧拉在1735年发表的文章De Progressionibus harmonicus observationes中定义。欧拉曾经使用作为它的符号,并计算出了它的前6位小数。1761年他又将该值计算到了16位小数。1790年,意大利数学家洛倫佐·馬斯凱羅尼引入了作为这个常数的符号,并将该常数计算到小数点后32位。但后来的计算显示他在第20位的时候出现了错误。

目前尚不知道该常数是否为有理数,但是分析表明如果它是一个有理数,那么它的分母位数将超过10242080[2]

性质

与伽玛函数的关系

与ζ函数的关系

积分

[證明 1]

级数展开式

.

连分数展开式为:

OEIS數列A002852.

渐近展开式

已知位数

的已知位数
日期位数计算者
1734年5莱昂哈德·欧拉
1736年15莱昂哈德·欧拉
1790年19洛倫佐·馬斯凱羅尼
1809年24Johann G. von Soldner
1812年40F.B.G. Nicolai
1861年41Oettinger
1869年59William Shanks
1871年110William Shanks
1878年263约翰·柯西·亚当斯
1962年1,271高德纳
1962年3,566D.W. Sweeney
1977年20,700Richard P. Brent
1980年30,100Richard P. Brent埃德温·麦克米伦
1993年172,000Jonathan Borwein
1997年1,000,000Thomas Papanikolaou
1998年12月7,286,255Xavier Gourdon
1999年10月108,000,000Xavier Gourdon和Patrick Demichel
2006年7月16日2,000,000,000Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2006年12月8日116,580,041Alexander J. Yee
2007年7月15日5,000,000,000Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2008年1月1日1,001,262,777Richard B. Kreckel
2008年1月3日131,151,000Nicholas D. Farrer
2008年6月30日10,000,000,000Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2009年1月18日14,922,244,771Alexander J. Yee和Raymond Chan
2009年3月13日29,844,489,545Alexander J. Yee和Raymond Chan
2013年119,377,958,182Alexander J. Yee
2016年160,000,000,000Peter Trueb
2016年250,000,000,000Ron Watkins
2017年477,511,832,674Ron Watkins
2020年600,000,000,100Seungmin Kim和Ian Cutress

相关证明

  1. 的证明:
    首先根据放缩法()容易知道,,以及。因此存在并有限。








    所以


    (单调收敛定理)


前面的放缩法主要是证明了

是单调递减并下有界限(0),所有极限存在。放缩法的结论需要使用ln(1+x)和ln(1-x)的泰勒级数展开进行证明。

參考文獻

  1. A001620 oeis.org [2014-7-17]
  2. Havil 2003 p 97.
  1. Borwein, Jonathan M., David M. Bradley, Richard E. Crandall. (PDF). Journal of Computational and Applied Mathematics. 2000, 121: 11 [2014-07-17]. doi:10.1016/s0377-0427(00)00336-8. (原始内容 (PDF)存档于2006-09-25). Derives γ as sums over Riemann zeta functions.
  2. Gourdon, Xavier, and Sebah, P. (2002) "Collection of formulas for Euler's constant, γ. 页面存档备份,存于"
  3. Gourdon, Xavier, and Sebah, P. (2004) "The Euler constant: γ. 页面存档备份,存于"
  4. Donald Knuth (1997) The Art of Computer Programming, Vol. 1, 3rd ed. Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-89683-1
  5. Krämer, Stefan (2005) Die Eulersche Konstante γ und verwandte Zahlen. Diplomarbeit, Universität Göttingen.
  6. Sondow, Jonathan (1998) "An antisymmetric formula for Euler's constant," Mathematics Magazine 71: 219-220.
  7. Sondow, Jonathan (2002) "A hypergeometric approach, via linear forms involving logarithms, to irrationality criteria for Euler's constant." With an Appendix by Sergey Zlobin, Mathematica Slovaca 59: 307-314.
  8. Sondow, Jonathan. . 2003. arXiv:math.CA/0306008可免费查阅.
  9. Sondow, Jonathan (2003a) "Criteria for irrationality of Euler's constant," Proceedings of the American Mathematical Society 131: 3335-3344.
  10. Sondow, Jonathan (2005) "Double integrals for Euler's constant and ln 4/π and an analog of Hadjicostas's formula," American Mathematical Monthly 112: 61-65.
  11. Sondow, Jonathan (2005) "New Vacca-type rational series for Euler's constant and its 'alternating' analog ln 4/π."
  12. Sondow, Jonathan; Zudilin, Wadim. . 2006. arXiv:math.NT/0304021可免费查阅. Ramanujan Journal 12: 225-244.
  13. G. Vacca (1926), "Nuova serie per la costante di Eulero, C = 0,577…". Rendiconti, Accademia Nazionale dei Lincei, Roma, Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali (6) 3, 19–20.
  14. James Whitbread Lee Glaisher (1872), "On the history of Euler's constant". Messenger of Mathematics. New Series, vol.1, p. 25-30, JFM 03.0130.01
  15. Carl Anton Bretschneider (1837). "Theoriae logarithmi integralis lineamenta nova". Crelle Journal, vol.17, p. 257-285 (submitted 1835)
  16. Lorenzo Mascheroni (1790). "Adnotationes ad calculum integralem Euleri, in quibus nonnulla problemata ab Eulero proposita resolvuntur". Galeati, Ticini.
  17. Lorenzo Mascheroni (1792). "Adnotationes ad calculum integralem Euleri. In quibus nonnullae formulae ab Eulero propositae evolvuntur". Galeati, Ticini. Both online at: http://books.google.de/books?id=XkgDAAAAQAAJ 页面存档备份,存于
  18. Havil, Julian. . Princeton University Press. 2003. ISBN 0-691-09983-9.
  19. Karatsuba, E. A. . Probl. Inf. Transm. 1991, 27 (44): 339–360.
  20. E.A. Karatsuba, On the computation of the Euler constant γ, J. of Numerical Algorithms Vol.24, No.1-2, pp. 83–97 (2000)
  21. M. Lerch, Expressions nouvelles de la constante d'Euler. Sitzungsberichte der Königlich Böhmischen Gesellschaft der Wissenschaften 42, 5 p. (1897)
  22. Lagarias, Jeffrey C. . arXiv:1303.1856可免费查阅., Bulletin of the American Mathematical Society 50 (4): 527-628 (2013)

外部連結

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