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
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31


Apéry Number  
  
765   04:11 مساءً   date: 29-12-2020
Author : Beukers, F.
Book or Source : "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 21
Page and Part : ...


Read More
Date: 12-2-2020 600
Date: 24-7-2020 811
Date: 6-4-2020 572

Apéry Number

Apéry's numbers are defined by

A_n = sum_(k=0)^(n)(n; k)^2(n+k; k)^2

(1)

= sum_(k=0)^(n)([(n+k)!]^2)/((k!)^4[(n-k)!]^2)

(2)

= _4F_3(-n,-n,n+1,n+1;1,1,1;1),

(3)

where (n; k) is a binomial coefficient. The first few for n=0, 1, 2, ... are 1, 5, 73, 1445, 33001, 819005, ... (OEIS A005259).

The first few prime Apéry numbers are 5, 73, 12073365010564729, 10258527782126040976126514552283001, ... (OEIS A092826), which have indices n=1, 2, 12, 24, ... (OEIS A092825).

The r=2 case of Schmidt's problem expresses these numbers in the form

 sum_(k=0)^n(n; k)^2(n+k; k)^2=sum_(k=0)^nsum_(j=0)^n(n; k)(n+k; k)(k; j)^3

(4)

(Strehl 1993, 1994; Koepf 1998, p. 55).

They are also given by the recurrence equation

 A_n=((34n^3-51n^2+27n-5)A_(n-1)-(n-1)^3A_(n-2))/(n^3)

(5)

with A_0=1 and A_1=5 (Beukers 1987).

There is also an associated set of numbers

B_n = sum_(k=0)^(n)(n; k)^2(n+k; k)

(6)

= _3F_2(-n,-n,n+1;1,1;1)

(7)

(Beukers 1987), where _3F_2(a,b,c;d,e;z) is a generalized hypergeometric function. The values for n=0, 1, ... are 1, 3, 19, 147, 1251, 11253, 104959, ... (OEIS A005258). The first few prime B-numbers are 5, 73, 12073365010564729, 10258527782126040976126514552283001, ... (OEIS A092827), which have indices n=1, 2, 6, 8, ... (OEIS A092828), with no others for n<4.5×10^4 (Weisstein, Mar. 8, 2004).

The B_n numbers are also given by the recurrence equation

 B_n=((n-1)^2B_(n-2)+(11n^2-11n+3)B_(n-1))/(n^2)

(8)

with B_0=1 and B_1=3.

Both A_n and B_n arose in Apéry's irrationality proof of zeta(2) and zeta(3) (van der Poorten 1979, Beukers 1987). They satisfy some surprising congruence properties,

 A_(mp^r-1)=A_(mp^(r-1)-1) (mod p^(3r))

(9)

 B_(mp^r-1)=B_(mp^(r-1)-1) (mod p^(3r))

(10)

for p a prime >=5 and m,r in N (Beukers 1985, 1987), as well as

 B_((p-1)/2)={4a^2-2p (mod p)   if p=a^2+b^2, a odd; 0 (mod p)   if p=3 (mod 4)

(11)

(Stienstra and Beukers 1985, Beukers 1987). Defining gamma_n from the generating function

sum_(n=1)^(infty)gamma_nq^n = qproduct_(n=1)^(infty)(1-q^(2n))^4(1-q^(4n))^4

(12)

= q(q^2;q^2)_infty^4(q^4;q^4)_infty^4,

(13)

where (a;q)_infty is a q-Pochhammer symbol, gives gamma_n of 1, -4-2, 24, -11-44, ... (OEIS A030211; Koike 1984) for n=1, 3, 5, ..., and

 A_((p-1)/2)=gamma_p (mod p)

(14)

for p an odd prime (Beukers 1987). Furthermore, for p an odd prime and m,r in N,

 A_((mp^r-1)/2)-gamma_pA_((mp^(r-1)-1)/2)+p^3A_((mp^(r-2)-1)/2)=0 (mod p^r)

(15)

(Beukers 1987).

The Apéry numbers are given by the diagonal elements A_n=A_(nn) in the identity

A_(mn) = sum_(k=-infty)^(infty)sum_(j=-infty)^(infty)(m; k)^2(n; k)^2(2m+n-j-k; 2m)

(16)

= sum_(k=-infty)^(infty)(m+n-k; k)^2(m+n-2k; m-k)^2

(17)

= sum_(k=-infty)^(infty)(m; k)(n; k)(m+k; k)(n+k; k)

(18)

(Koepf 1998, p. 119).


REFERENCES:

Apéry, R. "Irrationalité de zeta(2) et zeta(3)." Astérisque 61, 11-13, 1979.

Apéry, R. "Interpolation de fractions continues et irrationalité de certaines constantes." Mathématiques, Ministère universités (France), Comité travaux historiques et scientifiques. Bull. Section Sciences 3, 243-246, 1981.

Beukers, F. "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 21, 141-155, 1985.

Beukers, F. "Another Congruence for the Apéry Numbers." J. Number Th. 25, 201-210, 1987.

Chowla, S.; Cowles, J.; and Cowles, M. "Congruence Properties of Apéry Numbers." J. Number Th. 12, 188-190, 1980.

Gessel, I. "Some Congruences for the Apéry Numbers." J. Number Th. 14, 362-368, 1982.

Koepf, W. "Hypergeometric Identities." Ch. 2 in Hypergeometric Summation: An Algorithmic Approach to Summation and Special Function Identities. Braunschweig, Germany: Vieweg, pp. 29 and 119, 1998.

Koike, M. "On McKay's Conjecture." Nagoya Math. J. 95, 85-89, 1984.

Schmidt, A. L. "Legendre Transforms and Apéry's Sequences." J. Austral. Math. Soc. Ser. A 58, 358-375, 1995.

Sloane, N. J. A. Sequences A005258/M3057, A005259/M4020, A030211, A092825, A092826, A092827, and A092828 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Stienstra, J. and Beukers, F. "On the Picard-Fuchs Equation and the Formal Brauer Group of Certain Elliptic K3 Surfaces." Math. Ann. 271, 269-304, 1985.

Strehl, V. "Binomial Sums and Identities." Maple Technical Newsletter 10, 37-49, 1993.

Strehl, V. "Binomial Identities--Combinatorial and Algorithmic Aspects." Discrete Math. 136, 309-346, 1994.

van der Poorten, A. "A Proof that Euler Missed... Apéry's Proof of the Irrationality of zeta(3)." Math. Intel. 1, 196-203, 1979.




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.