1

x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

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 : التبلوجيا :

Figure Eight Knot

المؤلف:  Bailey, D. H.; Borwein, J. M.; Calkin, N. J.; Girgensohn, R.; Luke, D. R.; and Moll, V. H.

المصدر:  Experimental Mathematics in Action. Wellesley, MA: A K Peters, 2007.

الجزء والصفحة:  ...

5-6-2021

2219

Figure Eight Knot

 

FigureEightKnot FigureEightKnot3D

The figure eight knot, also known as the Flemish knot and savoy knot, is the unique prime knot of four crossings 04-001. It has braid word sigma_1sigma_2^(-1)sigma_1sigma_2^(-1).

The figure eight knot is implemented in the Wolfram Language as KnotData["FigureEight"].

It is a 2-embeddable knot, and is amphichiral as well as invertible. It has Arf invariant 1. It is not a slice knot (Rolfsen 1976, p. 224).

The Alexander polynomial Delta(x), BLM/Ho polynomial Q(x), Conway polynomial del (x), HOMFLY polynomial P(l,m), Jones polynomial V(t), and Kauffman polynomial F F(a,z) of the figure eight knot are

Delta(x) = -x^(-1)+3-x

(1)

Q(x) = 2x^3+4x^2-2x-3

(2)

del (x) = 1-x^2

(3)

P(l,m) = m^2-(l^2+1/(l^2)+1)

(4)

V(t) = t^2-t+1-t^(-1)+t^(-2)

(5)

F(a,z) = (1+a^(-1))z^3+(a^2+2+a^(-2))z^2-(a+a^(-1))z-(a^2+1+a^(-2)).

(6)

There are no other knots on 10 or fewer crossings sharing the same Alexander polynomial, BLM/Ho polynomial, bracket polynomial, HOMFLY polynomial, Jones polynomial, or Kauffman polynomial F.

The figure eight knot has knot group

 <x,y|x^(-1)yxy^(-1)xy=yx^(-1)yx>

(7)

(Rolfsen 1976, p. 58).

Helaman Ferguson's sculpture "Figure-Eight Complement II" illustrates the knot complement of the figure eight knot (Borwein and Bailey 2003, pp. 54-55, color plate IV, and front cover; Bailey et al. 2007, p. 37). Furthermore, Ferguson has carved the BBP-type formula for the hyperbolic volume of the knot complement (discussed below) on both figure eight knot complement sculptures commissioned by the Clay Mathematics Institute (Borwein and Bailey 2003, p. 56; Bailey et al. 2007, pp. 36-38).

The hyperbolic volume of the knot complement of the figure eight knot is approximately given by

 V=2.0298832...

(8)

(OEIS A091518). Exact expressions are given by the infinite sums

V = 2sqrt(2)sum_(k=1)^(infty)(psi_0(2k)-psi_0(k))/(k(2k; k))

(9)

= sum_(k=1)^(infty)(2sin(1/3kpi))/(k^3)

(10)

= 2sum_(k=0)^(infty)((2k; k))/(16^k(2k+1)^2)

(11)

= (2pi)/3[1-ln(pi/3)+sum_(k=1)^(infty)(zeta(2k))/(k(2k+1)6^(2k))]

(12)

= 1/2sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)(H_(k+1/2)-H_k+2ln2)/((2k; k)(2k+1)),

(13)

where H_n is a harmonic number.

V has a variety of BBP-type formulas including

V = sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)[1/((3k+1)^2)-2/((3k+2)^2)+4/((3k+3)^2)]

(14)

= (3sqrt(3))/2sum_(k=0)^(infty)[1/((3k+1)^2)-1/((3k+2)^2)]

(15)

= sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)[1/((6k+1)^2)+1/((6k+2)^2)-1/((6k+4)^2)-1/((6k+5)^2)]

(16)

= sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)[2/((6k+1)^2)-3/((6k+2)^2)-1/((6k+5)^2)]

(17)

= sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)[1/((6k+1)^2)+3/((6k+4)^2)-2/((6k+5)^2)],

(18)

with additional identities for coefficients of k of the form 3l (E. W. Weisstein, Sep. 30, 2007). Higher-order identities are

 V=(2sqrt(3))/(243)sum_(k=0)^infty1/(729^k)[(243)/((12k+1)^2)-(243)/((12k+2)^2)-(324)/((12k+3)^2)-(81)/((12k+4)^2)+(27)/((12k+5)^2)-9/((12k+7)^2)+9/((12k+8)^2) 
+(12)/((12k+9)^2)+3/((12k+10)^2)-1/((12k+11)^2)] 
=(2sqrt(3))/(177147)sum_(k=0)^infty1/(531441^k)[(177147)/((24k+1)^2)-(177147)/((24k+2)^2)-(236196)/((24k+3)^2)-(59049)/((24k+4)^2)+(19683)/((24k+5)^2)-(6561)/((24k+7)^2)+(6561)/((24k+8)^2)+(8748)/((24k+9)^2)+(2187)/((24k+10)^2)-(729)/((24k+11)^2)+(243)/((24k+13)^2)-(243)/((24k+14)^2)-(324)/((24k+15)^2)-(81)/((24k+16)^2)+(27)/((24k+17)^2)-9/((24k+19)^2)+9/((24k+20)^2)+(12)/((24k+21)^2)+3/((24k+22)^2) 
-1/((24k+23)^2)]

(19)

(E. W. Weisstein, Aug. 11, 2008).

Additional classes of identities are given by

V = sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)(-1)^k[1/((3k+1)^2)+1/((3k+2)^2)]

(20)

= sqrt(3)sum_(k=0)^(infty)(-1)^k[1/((9k+1)^2)+1/((9k+2)^2)-1/((9k+4)^2)-1/((9k+5)^2)+1/((9k+7)^2)+1/((9k+8)^2)],

(21)

with additional identities for coefficients of k of the form 6l+3 (E. W. Weisstein, Sep. 30, 2007). Another BBP-type formula is given by

V = (2sqrt(3))/9sum_(k=0)^(infty)((-1)^k)/(27^k)[9/((6k+1)^2)-9/((6k+2)^2)-(12)/((6k+3)^2)-3/((6k+4)^2)+1/((6k+5)^2)].

(22)

V is also given by the integrals

V = -2int_0^1(lny)/(sqrt(1-(1/2y)^2))dy

(23)

= -sqrt(3)int_0^1(lny)/(1-y+y^2)dy

(24)

= 2sqrt(3)int_0^(1/2)((1+s)ln(1+s)-(1-s)ln(1-s))/((1-s^2)sqrt(1-4s^2))ds,

(25)

and the analytic expressions

V = 2_3F_2(1/2,1/2,1/2;3/2,3/2;1/4)

(26)

= 1/6sqrt(3)[psi_1(1/3)-psi_1(2/3)]

(27)

= 1/9sqrt(3)[3psi_1(1/3)-2pi^2]

(28)

= 1/(36)sqrt(3)[psi_1(1/6)+psi_1(1/3)-psi_1(2/3)-psi_1(5/6)]

(29)

= i[Li_2(e^(-ipi/3))-Li_2(e^(ipi/3))]

(30)

= 2I[Li_2(e^(ipi/3))]

(31)

= 2Cl_2(1/3pi)

(32)

= 3Cl_2(2/3pi),

(33)

(Broadhurst 1998; Borwein and Bailey 2003, pp. 54 and 88-92; Bailey et al. 2007, pp. 36-38 and 265-266), where _3F_2(a,b,c;d,e;z) is a generalized hypergeometric function, psi_1(z) is the trigamma function, Li_2(z) is the dilogarithm and Cl_2(x) is Clausen's integral.


REFERENCES:

Bailey, D. H.; Borwein, J. M.; Calkin, N. J.; Girgensohn, R.; Luke, D. R.; and Moll, V. H. Experimental Mathematics in Action. Wellesley, MA: A K Peters, 2007.

Bar-Natan, D. "The Knot 4_1." https://www.math.toronto.edu/~drorbn/KAtlas/Knots/4.1.html.

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

Broadhurst, D. J. "Massive 3-Loop Feynman Diagrams Reducible to SC^* Primitives of Algebras of the Sixth Root of Unity." March 11, 1998. https://arxiv.org/abs/hep-th/9803091.

Francis, G. K. A Topological Picture Book. New York: Springer-Verlag, 1987.

Kauffman, L. Knots and Physics. Teaneck, NJ: World Scientific, pp. 8, 12, and 35, 1991.

KnotPlot. "4_1." https://newweb.cecm.sfu.ca/cgi-bin/KnotPlot/KnotServer/kserver?ncomp=1&ncross=4&id=1.

Livingston, C. Knot Theory. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 21 and 153, 1993.

Owen, P. Knots. Philadelphia, PA: Courage, p. 16, 1993.

Rolfsen, D. Knots and Links. Wilmington, DE: Publish or Perish Press, pp. 58 and 224, 1976.

Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. Middlesex, England: Penguin Books, pp. 78-79, 1991.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي