1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Apéry Number

المؤلف:  Beukers, F.

المصدر:  "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 21

الجزء والصفحة:  ...

29-12-2020

1096

Apéry Number

Apéry's numbers are defined by

A_n = sum_(k=0)^(n)(n; k)^2(n+k; k)^2

(1)

= sum_(k=0)^(n)([(n+k)!]^2)/((k!)^4[(n-k)!]^2)

(2)

= _4F_3(-n,-n,n+1,n+1;1,1,1;1),

(3)

where (n; k) is a binomial coefficient. The first few for n=0, 1, 2, ... are 1, 5, 73, 1445, 33001, 819005, ... (OEIS A005259).

The first few prime Apéry numbers are 5, 73, 12073365010564729, 10258527782126040976126514552283001, ... (OEIS A092826), which have indices n=1, 2, 12, 24, ... (OEIS A092825).

The r=2 case of Schmidt's problem expresses these numbers in the form

 sum_(k=0)^n(n; k)^2(n+k; k)^2=sum_(k=0)^nsum_(j=0)^n(n; k)(n+k; k)(k; j)^3

(4)

(Strehl 1993, 1994; Koepf 1998, p. 55).

They are also given by the recurrence equation

 A_n=((34n^3-51n^2+27n-5)A_(n-1)-(n-1)^3A_(n-2))/(n^3)

(5)

with A_0=1 and A_1=5 (Beukers 1987).

There is also an associated set of numbers

B_n = sum_(k=0)^(n)(n; k)^2(n+k; k)

(6)

= _3F_2(-n,-n,n+1;1,1;1)

(7)

(Beukers 1987), where _3F_2(a,b,c;d,e;z) is a generalized hypergeometric function. The values for n=0, 1, ... are 1, 3, 19, 147, 1251, 11253, 104959, ... (OEIS A005258). The first few prime B-numbers are 5, 73, 12073365010564729, 10258527782126040976126514552283001, ... (OEIS A092827), which have indices n=1, 2, 6, 8, ... (OEIS A092828), with no others for n<4.5×10^4 (Weisstein, Mar. 8, 2004).

The B_n numbers are also given by the recurrence equation

 B_n=((n-1)^2B_(n-2)+(11n^2-11n+3)B_(n-1))/(n^2)

(8)

with B_0=1 and B_1=3.

Both A_n and B_n arose in Apéry's irrationality proof of zeta(2) and zeta(3) (van der Poorten 1979, Beukers 1987). They satisfy some surprising congruence properties,

 A_(mp^r-1)=A_(mp^(r-1)-1) (mod p^(3r))

(9)

 B_(mp^r-1)=B_(mp^(r-1)-1) (mod p^(3r))

(10)

for p a prime >=5 and m,r in N (Beukers 1985, 1987), as well as

 B_((p-1)/2)=<span style={4a^2-2p (mod p) if p=a^2+b^2, a odd; 0 (mod p) if p=3 (mod 4) " src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/AperyNumber/NumberedEquation6.gif" style="height:42px; width:306px" />

(11)

(Stienstra and Beukers 1985, Beukers 1987). Defining gamma_n from the generating function

sum_(n=1)^(infty)gamma_nq^n = qproduct_(n=1)^(infty)(1-q^(2n))^4(1-q^(4n))^4

(12)

= q(q^2;q^2)_infty^4(q^4;q^4)_infty^4,

(13)

where (a;q)_infty is a q-Pochhammer symbol, gives gamma_n of 1, -4-2, 24, -11-44, ... (OEIS A030211; Koike 1984) for n=1, 3, 5, ..., and

 A_((p-1)/2)=gamma_p (mod p)

(14)

for p an odd prime (Beukers 1987). Furthermore, for p an odd prime and m,r in N,

 A_((mp^r-1)/2)-gamma_pA_((mp^(r-1)-1)/2)+p^3A_((mp^(r-2)-1)/2)=0 (mod p^r)

(15)

(Beukers 1987).

The Apéry numbers are given by the diagonal elements A_n=A_(nn) in the identity

A_(mn) = sum_(k=-infty)^(infty)sum_(j=-infty)^(infty)(m; k)^2(n; k)^2(2m+n-j-k; 2m)

(16)

= sum_(k=-infty)^(infty)(m+n-k; k)^2(m+n-2k; m-k)^2

(17)

= sum_(k=-infty)^(infty)(m; k)(n; k)(m+k; k)(n+k; k)

(18)

(Koepf 1998, p. 119).


REFERENCES:

Apéry, R. "Irrationalité de zeta(2) et zeta(3)." Astérisque 61, 11-13, 1979.

Apéry, R. "Interpolation de fractions continues et irrationalité de certaines constantes." Mathématiques, Ministère universités (France), Comité travaux historiques et scientifiques. Bull. Section Sciences 3, 243-246, 1981.

Beukers, F. "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 21, 141-155, 1985.

Beukers, F. "Another Congruence for the Apéry Numbers." J. Number Th. 25, 201-210, 1987.

Chowla, S.; Cowles, J.; and Cowles, M. "Congruence Properties of Apéry Numbers." J. Number Th. 12, 188-190, 1980.

Gessel, I. "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 14, 362-368, 1982.

Koepf, W. "Hypergeometric Identities." Ch. 2 in Hypergeometric Summation: An Algorithmic Approach to Summation and Special Function Identities. Braunschweig, Germany: Vieweg, pp. 29 and 119, 1998.

Koike, M. "On McKay's Conjecture." Nagoya Math. J. 95, 85-89, 1984.

Schmidt, A. L. "Legendre Transforms and Apéry's Sequences." J. Austral. Math. Soc. Ser. A 58, 358-375, 1995.

Sloane, N. J. A. Sequences A005258/M3057, A005259/M4020, A030211, A092825, A092826, A092827, and A092828 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Stienstra, J. and Beukers, F. "On the Picard-Fuchs Equation and the Formal Brauer Group of Certain Elliptic K3 Surfaces." Math. Ann. 271, 269-304, 1985.

Strehl, V. "Binomial Sums and Identities." Maple Technical Newsletter 10, 37-49, 1993.

Strehl, V. "Binomial Identities--Combinatorial and Algorithmic Aspects." Discrete Math. 136, 309-346, 1994.

van der Poorten, A. "A Proof that Euler Missed... Apéry's Proof of the Irrationality of zeta(3)." Math. Intel. 1, 196-203, 1979.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي