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杨付民9月前
无理数的数码均值可以是9吗?已知无限循环小数数码均值不可以是9,否则就意味着它小数部分全由数码9构成,0.999…其实只是整数1的一个特殊表达方法,它的数码均值是1。但无理数的数码均值却可以是不大于9的任何一个非负实数。求无理数的数码均值其实就是求它的有效数字无限增加时数码均值的极限。例如刘维尔数0.101001000100001…的数码均值u=0,刘维尔数中任两个数码1和1之间的数码0替换为9,得到 (I,9)=0.191991999199991…数码均值u=9。这个无理数乘以2得到的另外一个无理数0.38398399839998…数码均值u=9。可以证明(I,9)乘以任何一个正整数以后得到的一个新无理数数码均值仍然是9。现在构造一个超越无理数(I,4.5)=0.45455445544545544554…,它小数点后每连续2n位(n=1,2,3,4…)都是由数码45与54交替出现。它的前n项数码均值数列收敛,有极限u=4.5。(I,4.5)*2=0.909108910890…前n项数码均值数列仍然是收敛的,极限u=4.5。有理数乘以另外一个正整数以后数码均值可能会发生变化,例如11*0.0909…=1。0.0909…数码均值4.5,1数码均值1。无理数也是如此,例如刘维尔数小数点后面的数码0全部换成8得到的新数0.181881888…数码均值8,新数乘以2得到0.36376377637776……数码均值变为7。只是在数码均值等于4.5的构造无理数中乘以另外一个正整数以后还没有发现数码均值有一个会改变为其它数值的。一般认为圆周率π的数码均值是4.5,统计表明圆周率π当有效数字无限增加时的数码均值确实在4.5附近上下波动,但统计表明2π的数码均值却是一个大于4.5的数字,由此不妨猜测,圆周率π的数码均值本就不是4.5,而是一个很接近于4.5的的常数。这个猜测对不对呢?
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杨付民10月前
非周期数列连小数——超越数还是代数数? 非周期无穷数列的各项有效数字连在一起,以第一位作为整数部分构成的小数,多半都是无理数。比如从自然数列各项只取首位有效数字得到的小数g=0.1234567891111…还有2的正整数幂数列2,4,8,16,…只取首位数构成的小数2.4813…也是无理数。类似的,把初值2换成别的非10的幂形式的正整数,数列各项首位数连成的无限小数都是无理数,例如:5的正整数幂数列5,25,125,625,3125…各项只取首位数,连成的无限小数5.2163173……还是个无理数。唯有初值为10的整幂时连成的无限小数1.111…是有理数。以上所述的这些无理数都可以写成无穷幂级数形式:g=[10^{lga1}]+[10^{lga2}]/10+[10^{lga3}]/100+……( an为数列通项)非周期无穷整数列的各项全选连在一起,以第一位作为整数部分构成的小数,也是无理数,只是它们的级数式要复杂一些,例如5的正整数幂数列5,25,125,,…构成小数5.25125……幂级数式5+5²/(10^[1+lg5²])+5³/(10^[3+lg5³])+……5^n/(10^[(nn+n)/2+n*lg5])+……下面以幂数列各项首位数连成的小数g为例证明g是无理数。已知其通项为[10^{n*lga}],当正整数a不是10的幂时, {n*lga} (n=1,2,…) 是在(0,1)区间中一致分布的。所以[10^{n*lga}]这个取值为1~9的数列应该像本福特定律描述的那样, 1出现的频率最高, 而9出现的频率最低, 并且可以证明它不是周期数列所以将[10^{n*lga}]这个数列的十进制表示连在一起得到的数 ∑[10^{n*lga}]/10^n (n∈N*) 不是有理数, 同时也不是正规数, 所以它更可能是超越数而不是代数数。但是,根据这种无理数的特殊无穷级数式判断,我们很有可能永远无法证明它们到底是超越无理数还是代数无理数。(因为级数式含有取整函数)所以目前既不能说它们是否超越数又不能说它们是否代数数。不知道的事情怎么能乱说呢?正如欧拉常数0.5772……一样,只能说它们目前都是归属状态不明或者说混沌状态的无理数,简称“混沌”无理数。到了真相大白的那一天,结果无论怎么样,那都是值得庆祝的事情吧。
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