x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في المحتوى

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

Devil,s Staircase

المؤلف:  Adams, W. W.

المصدر:  "A Remarkable Class of Continued Fractions." Proc. Amer. Math. Soc. 65

الجزء والصفحة:  ...

16-9-2021

728

Devil's Staircase

DevilsStaircase

A plot of the map winding number W resulting from mode locking as a function of Omega for the circle map

 theta_(n+1)=theta_n+Omega-K/(2pi)sin(2pitheta_n)

(1)

with K=1. (Since the circle map becomes mode-locked, the map winding number is independent of the initial starting argument theta_0.) At each value of Omega, the map winding number is some rational number. The result is a monotonic increasing "staircase" for which the simplest rational numbers have the largest steps. The Devil's staircase continuously maps the interval [0,1] onto [0,1], but is constant almost everywhere (i.e., except on a Cantor set).

For K=1, the measure of quasiperiodic states (Omega irrational) on the Omega-axis has become zero, and the measure of mode-locked state has become 1. The dimension of the Devil's staircase  approx 0.8700+/-3.7×10^(-4).

DevilsStaircaseFloor

Another type of devil's staircase occurs for the sum

 f(x)=sum_(n=1)^infty(|_nx_|)/(2^n)

(2)

for x in [0,1], where |_x_| is the floor function (Böhmer 1926ab; Kuipers and Niederreiter 1974, p. 10; Danilov 1974; Adams 1977; Davison 1977; Bowman 1988; Borwein and Borwein 1993; Bowman 1995; Bailey and Crandall 2001; Bailey and Crandall 2003). This function is monotone increasing and continuous at every irrational x but discontinuous at every rational xf(x) is irrational iff x is, and if x is irrational, then f(x) is transcendental. If x=p/q is rational, then

 f(x)=1/(2^q-1)+sum_(m=1)^infty1/(2^(|_m/x_|)),

(3)

while if x is irrational,

 f(x)=sum_(m=1)^infty1/(2^(|_m/x_|)).

(4)

Even more amazingly, for irrational x with simple continued fraction [0,a_1,a_2,...] and convergents p_n/q_n,

 f(x)=[0,A_1,A_2,A_3,...],

(5)

where

 A_n=2^(q_(n-2))(2^(a_nq_(n-1))-1)/(2^(q_(n-1))-1)

(6)

(Bailey and Crandall 2001). This gives the beautiful relation to the Rabbit constant

 f(phi^(-1))=[0,2^(F_0),2^(F_1),2^(F_2),...],

(7)

where phi is the golden ratio and F_n is a Fibonacci number.


REFERENCES:

Adams, W. W. "A Remarkable Class of Continued Fractions." Proc. Amer. Math. Soc. 65, 194-198, 1977.

Bailey, D. H. and Crandall, R. E. "On the Random Character of Fundamental Constant Expansions." Exper. Math. 10, 175-190, 2001.

Bailey, D. H. and Crandall, R. E. "Random Generators and Normal Numbers." Exper. Math. 11, 527-546, 2002.

Böhmer, P. E. "Über die Transcendenz gewisser dyadischer Brüche." Math. Ann. 96, 367-377, 1926a.

Böhmer, P. E. Erratum to "Über die Transcendenz gewisser dyadischer Brüche." Math. Ann. 96, 735, 1926b.

Borwein, J. and Borwein, P. "On the Generating Function of the Integer Part of |_nalpha+gamma_|." J. Number Th. 43, 293-318, 1993.

Bowman, D. "A New Generalization of Davison's Theorem." Fib. Quart. 26, 40-45, 1988.

Bowman, D. "Approximation of |_nalpha+s_| and the Zero of {nalpha+s}." J. Number Th. 50, 128-144, 1995.

Danilov, L. V. "Some Classes of Transcendental Numbers." Math. Notes Acad. Sci. USSR 12, 524-527, 1974.

Davison, J. L. "A Series and Its Associated Continued Fraction." Proc. Amer. Math. Soc. 63, 29-32, 1977.

Devaney, R. L. An Introduction to Chaotic Dynamical Systems. Redwood City, CA: Addison-Wesley, pp. 109-110, 1987.

Kuipers, L. and Niederreiter, H. Uniform Distribution of Sequences. New York: Wiley, 1974.

Mandelbrot, B. B. The Fractal Geometry of Nature. New York: W. H. Freeman, pp. 82-83 and 286-287, 1983.

Ott, E. Chaos in Dynamical Systems. New York: Cambridge University Press, 1993.

Rasband, S. N. "The Circle Map and the Devil's Staircase." §6.5 in Chaotic Dynamics of Nonlinear Systems. New York: Wiley, pp. 128-132, 1990.

 شعار المرجع الالكتروني للمعلوماتية




البريد الألكتروني :
info@almerja.com
الدعم الفني :
9647733339172+