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

ترجمة الفيض الكاشاني
2-12-2014
بناء الرسالة الإعلامية وتنظيمها
18-8-2020
الهادي موسى بن محمد (169- 170هـ)
12-3-2018
زواج جويبر
2-2-2018
فمن يعمل مثقال ذرّة
25-9-2017
سيرته عند قيامه (عليه السلام)
4-08-2015

Polygon Circumscribing  
  
717   05:02 مساءً   date: 11-2-2020
Author : Bouwkamp, C
Book or Source : "An Infinite Product." Indag. Math. 27
Page and Part : ...


Read More
Date: 24-7-2020 546
Date: 7-12-2020 835
Date: 20-7-2020 1197

Polygon Circumscribing

 

PolygonCircumscribing

Circumscribe a triangle about a circle, another circle around the triangle, a square outside the circle, another circle outside the square, and so on. The circumradius and inradius for an n-gon are then related by

 r=Rcos(pi/n),

(1)

so an infinitely nested set of circumscribed polygons and circles has

K = (r_(final circle))/(r_(initial circle))

(2)

= sec(pi/3)sec(pi/4)sec(pi/5)...

(3)

= product_(n=3)^(infty)sec(pi/n).

(4)

Kasner and Newman (1989) and Haber (1964) state that K=12, but this is incorrect, and the actual answer is

 K=8.700036625...

(5)

(OEIS A051762).

By writing

 K=exp[sum_(n=3)^inftylnsec(pi/n)],

(6)

it is possible to expand the series about infinity, change the order of summation, do the n sum symbolically, and obtain the quickly converging series

 K=exp{sum_(k=1)^infty((4^k-1)zeta(2k)[4^k(zeta(2k)-1)-1])/(4^kk)},

(7)

where zeta(s) is the Riemann zeta function.

Bouwkamp (1965) produced the following infinite product formulas for the constant,

K = pi/2{product_(m=1)^(infty)product_(n=1)^(infty)[1-1/(m^2(n+1/2)^2)]}^(-1)

(8)

= 1/2piproduct_(n=1)^(infty)[sinc((2pi)/(2n+1))]^(-1)

(9)

= 6exp{sum_(k=1)^(infty)([lambda(2k)-1]2^(2k)[zeta(2k)-1-2^(-2k)])/k},

(10)

where sinc(x) is the sinc function (cf. Prudnikov et al. 1986, p. 757), zeta(x) is the Riemann zeta function, and lambda(x)=(1-2^(-x))zeta(x) is the Dirichlet lambda function. Bouwkamp (1965) also produced the formula with accelerated convergence

 K=1/(12)sqrt(6)pi^4(1-1/2pi^2+1/(24)pi^4)(1-1/8pi^2+1/(384)pi^4)csc((pi^2)/(sqrt(6+2sqrt(3))))csc((pi^2)/(sqrt(6-2sqrt(3))))B,

(11)

where

 B=product_(n=3)^infty(1-(pi^2)/(2n^2)+(pi^4)/(24n^4))sec(pi/n)

(12)

(cited in Pickover 1995).


REFERENCES:

Bouwkamp, C. "An Infinite Product." Indag. Math. 27, 40-46, 1965.

Chatterji, M. "Product[Cos[Pi/n], n,3,infinity]." http://www.worldwideschool.org/library/books/sci/math/MiscellaneousMathematicalConstants/chap102.html.

Finch, S. R. "Kepler-Bouwkamp Constant." §6.3 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 428-429, 2003.

Haber, H. "Das Mathematische Kabinett." Bild der Wissenschaft 2, 73, Apr. 1964.

Hamming, R. W. Numerical Methods for Scientists and Engineers, 2nd ed. New York: Dover, pp. 193-194, 1986.

Kasner, E. and Newman, J. R. Mathematics and the Imagination. Redmond, WA: Microsoft Press, pp. 311-312, 1989.

Pappas, T. "Infinity & Limits." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 180, 1989.

Pickover, C. A. "Infinitely Exploding Circles." Ch. 18 in Keys to Infinity. New York: W. H. Freeman, pp. 147-151, 1995.

Pinkham, R. S. "Mathematics and Modern Technology." Amer. Math. Monthly 103, 539-545, 1996.

Prudnikov, A. P.; Brychkov, Yu. A.; and Marichev, O. I. Integrals and Series, Vol. 1: Elementary Functions. New York: Gordon & Breach, 1986.

Sloane, N. J. A. Sequence A051762 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




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.