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

الميكانيكا الموجية في مقابل الميكانيكا الكلاسيكية
11-7-2016
الغرض من زراعة الخروب
2023-02-10
الثقلين‏
25-2-2019
الجنة اُعدّت للمتقين
3-12-2015
 filter (n./v.)
2023-08-31
عبد اللّه بن المغيرة
10-9-2016

Pólya,s Random Walk Constants  
  
1624   01:46 صباحاً   date: 24-3-2021
Author : Borwein, J. and Bailey, D
Book or Source : Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, 2003.
Page and Part : ...


Read More
Date: 18-3-2021 2634
Date: 13-2-2021 1066
Date: 9-3-2021 1410

Pólya's Random Walk Constants

Let p(d) be the probability that a random walk on a d-D lattice returns to the origin. In 1921, Pólya proved that

 p(1)=p(2)=1,

(1)

but

 p(d)<1

(2)

for d>2. Watson (1939), McCrea and Whipple (1940), Domb (1954), and Glasser and Zucker (1977) showed that

 p(3)=1-1/(u(3))=0.3405373296...

(3)

(OEIS A086230), where

u(3) = 3/((2pi)^3)int_(-pi)^piint_(-pi)^piint_(-pi)^pi(dxdydz)/(3-cosx-cosy-cosz)

(4)

= (12)/(pi^2)(18+12sqrt(2)-10sqrt(3)-7sqrt(6)){K[(2-sqrt(3))(sqrt(3)-sqrt(2))]}^2

(5)

= 3(18+12sqrt(2)-10sqrt(3)-7sqrt(6))[1+2sum_(k=1)^(infty)exp(-k^2pisqrt(6))]^4

(6)

= 3(18+12sqrt(2)-10sqrt(3)-7sqrt(6))theta_3^4(0,e^(-pisqrt(6)))

(7)

= (sqrt(6))/(32pi^3)Gamma(1/(24))Gamma(5/(24))Gamma(7/(24))Gamma((11)/(24))

(8)

= 1.5163860592...

(9)

(OEIS A086231; Borwein and Bailey 2003, Ch. 2, Ex. 20) is the third of Watson's triple integrals modulo a multiplicative constant, K(k) is a complete elliptic integral of the first kind, theta_3(0,q) is a Jacobi theta function, and Gamma(z) is the gamma function.

Closed forms for d>3 are not known, but Montroll (1956) showed that for d>3,

 p(d)=1-[u(d)]^(-1),

(10)

where

u(d) = d/((2pi)^d)int_(-pi)^piint_(-pi)^pi...int_(-pi)^pi_()_(d)(d-sum_(k=1)^(d)cosx_k)^(-1)dx_1dx_2...dx_d

(11)

= int_0^infty[I_0(t/d)]^de^(-t)dt,

(12)

and I_0(z) is a modified Bessel function of the first kind.

Numerical values of p(d) from Montroll (1956) and Flajolet (Finch 2003) are given in the following table.

d OEIS p(d)
3 A086230 0.340537
4 A086232 0.193206
5 A086233 0.135178
6 A086234 0.104715
7 A086235 0.0858449
8 A086236 0.0729126

REFERENCES:

Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, 2003.

Finch, S. R. "Pólya's Random Walk Constant." §5.9 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 322-331, 2003.

Domb, C. "On Multiple Returns in the Random-Walk Problem." Proc. Cambridge Philos. Soc. 50, 586-591, 1954.

Glasser, M. L. and Zucker, I. J. "Extended Watson Integrals for the Cubic Lattices." Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 74, 1800-1801, 1977.

McCrea, W. H. and Whipple, F. J. W. "Random Paths in Two and Three Dimensions." Proc. Roy. Soc. Edinburgh 60, 281-298, 1940.

Montroll, E. W. "Random Walks in Multidimensional Spaces, Especially on Periodic Lattices." J. SIAM 4, 241-260, 1956.

Sloane, N. J. A. Sequences A086230, A086231, A086232, A086233, A086234, A086235, and A086236 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Watson, G. N. "Three Triple Integrals." Quart. J. Math., Oxford Ser. 2 10, 266-276, 1939.




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.