المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

النبي الأعظم محمد بن عبد الله (صلى الله عليه وآله) وشيء من صفاته
21-10-2019
إيمجرام emagram
15-1-2019
الدعاء مخُّ العبادة.
2024-03-20
تيار الانتشار diffusion current
13-8-2018
لقاء الحسين بالفرزدق
16-3-2016
مميزات شعر كميت الاسدي
14-8-2016

Farey Sequence  
  
1643   05:38 مساءً   date: 23-10-2019
Author : Apostol, T. M.
Book or Source : "Farey Fractions." §5.4 in Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag
Page and Part : ...


Read More
Date: 17-11-2019 889
Date: 1-12-2019 628
Date: 18-5-2020 787

Farey Sequence

The Farey sequence F_n for any positive integer n is the set of irreducible rational numbers a/b with 0<=a<=b<=n and (a,b)=1 arranged in increasing order. The first few are

F_1 = {0/1,1/1}

(1)

F_2 = {0/1,1/2,1/1}

(2)

F_3 = {0/1,1/3,1/2,2/3,1/1}

(3)

F_4 = {0/1,1/4,1/3,1/2,2/3,3/4,1/1}

(4)

F_5 = {0/1,1/5,1/4,1/3,2/5,1/2,3/5,2/3,3/4,4/5,1/1}

(5)

(OEIS A006842 and A006843). Except for F_1, each F_n has an odd number of terms and the middle term is always 1/2.

Let p/q, and  be three successive terms in a Farey series. Then

(6)

(7)

These two statements are actually equivalent (Hardy and Wright 1979, p. 24). For a method of computing a successive sequence from an existing one of n terms, insert the mediant fraction (a+b)/(c+d) between terms a/c and b/d when c+d<=n (Hardy and Wright 1979, pp. 25-26; Conway and Guy 1996; Apostol 1997). Given 0<=a/b<c/d<=1 with bc-ad=1, let h/k be the mediant of a/b and c/d. Then a/b<h/k<c/d, and these fractions satisfy the unimodular relations

 bh-ak=1

(8)

 ck-dh=1

(9)

(Apostol 1997, p. 99).

The number of terms N(n) in the Farey sequence for the integer n is

N(n) = 1+sum_(k=1)^(n)phi(k)

(10)

= 1+Phi(n),

(11)

where phi(k) is the totient function and Phi(n) is the summatory function of phi(k), giving 2, 3, 5, 7, 11, 13, 19, ... (OEIS A005728). The asymptotic limit for the function N(n) is

 N(n)∼(3n^2)/(pi^2)=0.3039635509n^2

(12)

(Vardi 1991, p. 155).

Ford circles provide a method of visualizing the Farey sequence. The Farey sequence F_n defines a subtree of the Stern-Brocot tree obtained by pruning unwanted branches (Graham et al. 1994).

The Season 2 episode "Bettor or Worse" (2006) of the television crime drama NUMB3RS features Farey sequences.


REFERENCES:

Apostol, T. M. "Farey Fractions." §5.4 in Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 97-99, 1997.

Beiler, A. H. "Farey Tails." Ch. 16 in Recreations in the Theory of Numbers: The Queen of Mathematics Entertains. New York: Dover, 1966.

Bogomolny, A. "Farey Series, A Story." http://www.cut-the-knot.org/blue/FareyHistory.shtml.

Conway, J. H. and Guy, R. K. "Farey Fractions and Ford Circles." The Book of Numbers. New York: Springer-Verlag, pp. 152-154 and 156, 1996.

Devaney, R. "The Mandelbrot Set and the Farey Tree, and the Fibonacci Sequence." Amer. Math. Monthly 106, 289-302, 1999.

Dickson, L. E. History of the Theory of Numbers, Vol. 1: Divisibility and Primality. New York: Dover, pp. 155-158, 2005.

Farey, J. "On a Curious Property of Vulgar Fractions." London, Edinburgh and Dublin Phil. Mag. 47, 385, 1816.

Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 118-119, 1994.

Guy, R. K. "Mahler's Generalization of Farey Series." §F27 in Unsolved Problems in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 263-265, 1994.

Hardy, G. H. and Wright, E. M. "Farey Series and a Theorem of Minkowski." Ch. 3 in An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Clarendon Press, pp. 23-37, 1979.

Sloane, N. J. A. Sequences A005728/M0661, A006842/M0041, and A006843/M0081 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Sylvester, J. J. "On the Number of Fractions Contained in Any Farey Series of Which the Limiting Number is Given." London, Edinburgh and Dublin Phil. Mag. (5th Series) 15, 251, 1883.

Vardi, I. Computational Recreations in Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 155, 1991.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.