1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

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 : نظرية الاعداد :

Equidistributed Sequence

المؤلف:  Hardy, G. H. and Littlewood, J. E.

المصدر:  "Some Problems of Diophantine Approximation." Acta Math. 37

الجزء والصفحة:  ...

26-10-2020

1634

Equidistributed Sequence

A sequence of real numbers <span style={x_n}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline1.gif" style="height:15px; width:23px" /> is equidistributed on an interval [a,b] if the probability of finding x_n in any subinterval is proportional to the subinterval length. The points of an equidistributed sequence form a dense set on the interval [a,b].

EquidistributedFracLn

However, dense sets need not necessarily be equidistributed. For example, <span style={frac(lnn)}_n" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline5.gif" style="height:15px; width:70px" />, where frac(x) is the fractional part, is dense in [0,1] but not equidistributed, as illustrated above for n=1 to 5000 (left) and n=1 to 10^4 (right)

Hardy and Littlewood (1914) proved that the sequence <span style={frac(x^n)}_n" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline11.gif" style="height:15px; width:62px" />, of power fractional parts is equidistributed for almost all real numbers x>1 (i.e., the exceptional set has Lebesgue measure zero). Exceptional numbers include the positive integers, the silver ratio 1+sqrt(2) (Finch 2003), and the golden ratio phi.

EquidistributedFracsEquidistributedHistograms

The top set of above plots show the values of <span style={frac(kx)}_(k=0)^(10)" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline15.gif" style="height:19px; width:79px" /> for x equal to e, the Euler-Mascheroni constant gamma, the golden ratio phi, and pi. Similarly, the bottom set of above plots show a histogram of the distribution of <span style={frac(kx)}_(k=0)^(10000)" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline19.gif" style="height:19px; width:87px" /> for these constants. Note that while most settle down to a uniform-appearing distribution, pi curiously appears nonuniform after 10000 iterations. Steinhaus (1999) remarks that the highly uniform distribution of frac(nphi) has its roots in the form of the continued fraction for phi.

Now consider the number of empty intervals in the distribution of <span style={frac(kx)}_(k=0)^n" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/EquidistributedSequence/Inline24.gif" style="height:17px; width:79px" /> in the intervals bounded by the intervals determined by 0, 1/n2/n, ..., (n-1)/n, 1 for n=1, 2, ..., summarized below for the constants previously considered.

r Sloane # empty intervals for n=1, 2, ...
e A036412 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 3, 1, 4, 4, 7, 5, ...
gamma A046157 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 2, 2, 3, 0, 3, 5, 3, ...
phi A036414 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 1, 0, 2, 2, ...
pi A036416 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 7, 7, ...

The values of n for which no bins are left blank are given in the following table.

r Sloane n with no empty intervals
e A036413 1, 2, 3, 4, 6, 7, 32, 35, 39, 71, 465, 536, 1001, ...
gamma A046158 1, 2, 3, 5, 6, 7, 12, 19, 26, 97, 123, 149, 272, 395, ...
phi A036415 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 21, 34, 55, 89, 144, ...
pi A036417 1, 6, 7, 106, 112, 113, 33102, 33215, ...

REFERENCES:

Hardy, G. H. and Littlewood, J. E. "Some Problems of Diophantine Approximation." Acta Math. 37, 193-239, 1914.

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

Pólya, G. and Szegö, G. Problems and Theorems in Analysis I. New York: Springer-Verlag, p. 88, 1972.

Sloane, N. J. A. Sequences A036412, A036413, A036414, A036415, A036416, A036417, A046157, and A046158 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Vardi, I. Computational Recreations in Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 155-156, 1991.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي