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


Digit Count  
  
670   04:01 مساءً   date: 20-8-2020
Author : Borwein, J.; Bailey, D.; and Girgensohn, R.
Book or Source : Experimentation in Mathematics: Computational Paths to Discovery. Wellesley, MA: A K Peters, 2004.
Page and Part : ...


Read More
Date: 8-9-2020 524
Date: 15-11-2020 573
Date: 1-8-2020 1209

Digit Count

The number N_d^((b))(n) of digits d in the base-b representation of a number n is called the b-ary digit count for d. The digit count is implemented in the Wolfram Language as DigitCount[nbd].

DigitCount1s

The number of 1s N_1(n)=N_1^((2))(n) in the binary representation of a number n, illustrated above, is given by

N_1(n) = n-gde(n!,2)

(1)

= n-sum_(k=1)^(|_log_2n_|)|_n/(2^k)_|,

(2)

where gde(n!,2) is the greatest dividing exponent of 2 with respect to n!. This is a special application of the general result that the power of a prime p dividing a factorial (Vardi 1991, Graham et al. 1994). Writing a(n) for N_1(n), the number of 1s is also given by the recurrence relation

a(2n) = a(n)

(3)

a(2n+1) = a(n)+1,

(4)

with a(0)=0, and by

 N_1(n)=2n-log_2(d),

(5)

where d is the denominator of

 1/(n!)[(d^n)/(dx^n)(1-x)^(-1/2)]_(x=0).

(6)

For n=1, 2, ..., the first few values are 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, ... (OEIS A000120; Smith 1966, Graham 1970, McIlroy 1974).

For a binary number, the count of 1s N_1(n) is equal to the digit sum s_2(n). The quantity N_1(n) (mod 2) is called the parity of a nonnegative integer n.

N_0(n) and N_1(n) satisfy the beautiful identities

sum_(n=1)^(infty)(N_1(n)+N_0(n))/(2n(2n+1)) = gamma

(7)

sum_(n=1)^(infty)(N_1(n)-N_0(n))/(2n(2n+1)) = ln(4/pi),

(8)

where gamma is the Euler-Mascheroni constant and ln(4/pi)=0.241564... (OEIS A094640) is its "alternating analog" (Sondow 2005).

Let e(n) and o(n) be the numbers of even and odd digits respectively of n. Then

sum_(n=1)^(infty)(o(2^n))/(2^n) = 1/9

(9)

sum_(n=1)^(infty)(e(2^n))/(2^n) = -1/9+sum_(n=1)^(infty)(|_nlog_(10)2_|+1)/(2^n)

(10)

= 1.0316063864...,

(11)

where the latter (OEIS A096614) is transcendental (Borwein et al. 2004, pp. 14-15).


REFERENCES:

Borwein, J.; Bailey, D.; and Girgensohn, R. Experimentation in Mathematics: Computational Paths to Discovery. Wellesley, MA: A K Peters, 2004.

Graham, R. L. "On Primitive Graphs and Optimal Vertex Assignments." Ann. New York Acad. Sci. 175, 170-186, 1970.

Graham, R. L.; Knuth, D. E.; and Patashnik, O. "Factorial Factors." §4.4 in Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 111-115, 1994.

McIlroy, M. D. "The Number of 1's in Binary Integers: Bounds and Extremal Properties." SIAM J. Comput. 3, 255-261, 1974.

Sloane, N. J. A. Sequences A000120/M0105, A094640, A096614 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Smith, N. "Problem B-82." Fib. Quart. 4, 374-365, 1966.

Sondow, J. "New Vacca-type Rational Series for Euler's Constant and its 'alternating' Analog ln(4/pi)." 1 Aug 2005. https://arxiv.org/abs/math.NT/0508042.

Trott, M. The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, p. 33, 2004. https://www.mathematicaguidebooks.org/.

Vardi, I. Computational Recreations in Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 67, 1991.

Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, p. 902, 2002.




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.