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
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


Euler Product  
  
761   06:22 مساءً   date: 4-2-2020
Author : Derbyshire, J.
Book or Source : Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. New York: Penguin, 2004.
Page and Part : ...


Read More
Date: 5-9-2020 798
Date: 12-1-2021 1295
Date: 4-5-2020 787

Euler Product 

For s>1, the Riemann zeta function is given by

zeta(s) = sum_(n=1)^(infty)1/(n^s)

(1)

= product_(k=1)^(infty)1/(1-1/(p_k^s)),

(2)

where p_k is the kth prime. This is Euler's product (Whittaker and Watson 1990), called by Havil (2003, p. 61) the "all-important formula" and by Derbyshire (2004, pp. 104-106) the "golden key."

This can be proved by expanding the product, writing each term as a geometric series, expanding, multiplying, and rearranging terms,

 product_(k=1)^infty1/(1-1/(p_k^s))=1/(1-1/(p_1^s))1/(1-1/(p_2^s))1/(1-1/(p_3^s))... 
=[sum_(k=0)^infty(1/(p_1^s))^k][sum_(k=0)^infty(1/(p_2^s))^k][sum_(k=0)^infty(1/(p_3^s))^k]... 
=(1+1/(p_1^s)+1/(p_1^(2s))+1/(p_1^(3s))+...)(1+1/(p_2^s)+1/(p_2^(2s))+1/(p_2^(3s))+...)... 
=1+sum_(1<=i)1/(p_i^s)+sum_(1<=i<=j)1/(p_i^sp_j^s)+sum_(1<=i<=j<=k)1/(p_i^sp_j^sp_k^s)+... 
=1+1/(2^s)+1/(3^s)+1/(4^s)+1/(5^s)+... 
=sum_(n=1)^infty1/(n^s) 
=zeta(s).

(3)

Here, the rearrangement leading to equation (1) follows from the fundamental theorem of arithmetic, since each product of prime powers appears in exactly one denominator and each positive integer equals exactly one product of prime powers.

This product is related to the Möbius function mu(n) via

 1/(zeta(s))=sum_(n=1)^infty(mu(n))/(n^s),

(4)

which can be seen by expanding the product to obtain

1/(zeta(s)) = product_(k=1)^(infty)(1-1/(p_k^s))

(5)

= (1-1/(p_1^s))(1-1/(p_2^s))(1-1/(p_3^s))...

(6)

= 1-(1/(p_1^s)+1/(p_2^s)+1/(p_3^s)+...)+(1/(p_1^sp_2^s)+...+1/(p_1^sp_3^s)+1/(p_2^sp_3^s)+...)-...

(7)

= 1-sum_(0<i)1/(p_i^s)+sum_(0<i<j)1/(p_i^sp_j^s)-sum_(0<i<j<k)1/(p_i^sp_j^sp_k^s)+...

(8)

= sum_(n=1)^(infty)(mu(n))/(n^s).

(9)

zeta(1)=infty, but the finite product exists, giving

 P(n)=product_(k=1)^n1/(1-1/(p_k)).

(10)

For upper limits n=0, 1, 2, ..., the products are given by 1, 2, 3, 15/4, 35/8, 77/16, 1001/192, 17017/3072, ... (OEIS A060753 and A038110). Premultiplying by 1/lnp_n and letting n->infty gives a beautiful result known as the Mertens theorem.

The Euler product appears briefly in a pan of John Nash's (played by Russell Crowe) blackboard scribblings in Ron Howard's 2001 film A Beautiful Mind.


REFERENCES:

Derbyshire, J. Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. New York: Penguin, 2004.

Edwards, H. M. "The Euler Product Formula." §1.2 in Riemann's Zeta Function. New York: Dover, pp. 6-7, 2001.

Euler, L. "Variae observationes circa series infinitas." St. Petersburg Acad., 1737.

Hardy, G. H. and Wright, E. M. "The Zeta Function." §17.2 in An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Clarendon Press, pp. 245-247, 1979.

Havil, J. "The All-Important Formula." §7.1 in Gamma: Exploring Euler's Constant. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 61-62, 2003.

Ribenboim, P. The New Book of Prime Number Records, 3rd ed. New York: Springer-Verlag, p. 216, 1996.

Shimura, G. Euler Products and Eisenstein Series. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1997.

Sloane, N. J. A. Sequences A038110 and A060753 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Whittaker, E. T. and Watson, G. N. "Euler's Product for zeta(s)." §13.3 in A Course in Modern Analysis, 4th ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 271-272, 1990.




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.