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
Ball
المؤلف:
Apostol, T. M
المصدر:
Mathematical Analysis. Reading, MA: Addison-Wesley, 1974.
الجزء والصفحة:
...
6-4-2020
902
The -ball, denoted
, is the interior of a sphere
, and sometimes also called the
-disk. (Although physicists often use the term "sphere" to mean the solid ball, mathematicians definitely do not!)
The ball of radius centered at point
{x,y,z}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/Ball/Inline6.gif" style="height:15px; width:46px" /> is implemented in the Wolfram Language as Ball[
{" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/Ball/Inline7.gif" style="height:15px; width:5px" />x, y, z
}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/Ball/Inline8.gif" style="height:15px; width:5px" />, r].
The equation for the surface area of the -dimensional unit hypersphere
gives the recurrence relation
![]() |
(1) |
Using then gives the hypercontent of the
-ball
of radius
as
![]() |
(2) |
(Sommerville 1958, p. 136; Apostol 1974, p. 430; Conway and Sloane 1993). Strangely enough, the content reaches a maximum and then decreases towards 0 as increases. The point of maximal content of a unit
-ball satisfies
![]() |
![]() |
![]() |
(3) |
![]() |
![]() |
![]() |
(4) |
![]() |
![]() |
![]() |
(5) |
where is the digamma function,
is the gamma function,
is the Euler-Mascheroni constant, and
is a harmonic number. This equation cannot be solved analytically for
, but the numerical solution to
![]() |
(6) |
is (OEIS A074455) (Wells 1986, p. 67). As a result, the five-dimensional unit ball
has maximal content (Le Lionnais 1983; Wells 1986, p. 60).
The following table gives the content for the unit radius -ball (OEIS A072345 and A072346), ratio of the volume of the
-ball to that of a circumscribed hypercube (OEIS A087299), and surface area of the
-ball (OEIS A072478 and A072479).
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 2 | 1 | 2 |
2 | ![]() |
![]() |
![]() |
3 | ![]() |
![]() |
![]() |
4 | ![]() |
![]() |
![]() |
5 | ![]() |
![]() |
![]() |
6 | ![]() |
![]() |
![]() |
7 | ![]() |
![]() |
![]() |
8 | ![]() |
![]() |
![]() |
9 | ![]() |
![]() |
![]() |
10 | ![]() |
![]() |
![]() |
Let denote the volume of an
-dimensional ball of radius
. Then
![]() |
![]() |
![]() |
(7) |
![]() |
![]() |
![]() |
(8) |
so
![]() |
(9) |
where is the erf function (Freden 1993).
REFERENCES:
Apostol, T. M. Mathematical Analysis. Reading, MA: Addison-Wesley, 1974.
Conway, J. H. and Sloane, N. J. A. Sphere Packings, Lattices, and Groups, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, p. 9, 1993.
Freden, E. "Problem 10207: Summing a Series of Volumes." Amer. Math. Monthly 100, 882, 1993.
Le Lionnais, F. Les nombres remarquables. Paris: Hermann, p. 58, 1983.
Sloane, N. J. A. Sequences A072345, A072346, A072478, A072479, A074455, and A087299 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."
Sommerville, D. M. Y. An Introduction to the Geometry of n Dimensions. New York: Dover, p. 136, 1958.
Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Middlesex, England: Penguin Books, 1986.