Математичка константа

Математичка константа је величина, најчешће реални број или комплексни број, која се појављује у математичким формулама као сразмера међу величинама.[1] Уобичајено је да се цели бројеви не разматрају као посебне математичке константе већ су то скоро увек трансцендентни бројеви који се не могу представити у неком затвореном облику, као полиноми рационалних бројева.

Основне математичке константе

уреди

Архимедова константа π

уреди
 
Обим круга са пречником 1 је π.

Константа π (пи) има природну дефиницију у Еуклидовој геометрији (као однос између обима и пречника круга), али се може наћи на многим местима у математици: на пример, Гаусов интеграл у комплексној анализи, корени јединице у теорији бројева, и Кошијеве расподеле у вероватноћи. Међутим, њена свеприсутност није ограничена на чисту математику. Она се појављује у многим формулама у физици, а неколико физичких константи је најприродније дефинисано са π или његовом реципрочном фактору. Дискутабилно је, међутим, да су ова појављивања фундаментална у било којем смислу. На пример, у уџбеничко нерелативистичко основно стање таласне функције атома водоника је

 

где је   Боров радијус. Ова формула садржи π, али није јасно да ли је та константа фундаментална у физичком смислу, или је то само одраз присуства π у изразу   за површину сфере са радијусом  . Даље, ова формула даје само приближан опис физичке стварности, јер изоставља спин, релативност и квантну природу самог електромагнетног поља. Исто тако, присуство π у формули Кулоновог закона у СИ јединицама зависи од избора јединица, и историјска је случајност везана за то како је Ђовани Ђорђи у праксу електромагнетизма увео такозвану пермитивност слободног простора 1901. године. Тачно је да када су изабране различите константе у једном односу, појава π у другим односима је неизбежна, али та појава је увек из математичког разлога као у примеру горње таласне функције атома водоника, а не а физичког.

Нумеричка вредсност π је приближно 3,1415926536 (секвенца A000796 у OEIS).

Ојлеров број e

уреди
 
Експоненцијални раст (зелено) описује многе физичке феномене.

Ојлеров број e, такође познат и као константа експоненцијалног раста, појављује се у многим областима математике, а једна могућа дефиниција њене вредности је следећи израз:

 

На пример, швајцарски математичар Јакоб Бернули је открио да се e јавља у сложеној камати: рачун који почиње од $1 и доноси камату по годишњој стопи R са континуираним сједињавањем, на крају ће се акумулирати у eR долара. Константа e такође има прмене у теорији вероватноће, где настаје на начин који није очигледно повезан са експоненцијалним растом. Ако се претпостави да се слот машина са вероватноћом победе игра n пута. Тада је за велико n (као што је милион) вероватноћа да се ништа неће добити приближно 1/e и тежи овој вредности кад n тежи бесконачности.

Друга примена e, коју је делом открио Јакоб Бернули, заједно са француским математичарем Пјером Ремоном де Монмором, налази се у проблему растројства, познатом и као проблем провере шешира.[2] Овде је n гостију позвано на забаву, а на вратима сваки гост преда свој шешир батлеру који их затим смешта у обележене кутије. Батлер не зна имена гостију, па их мора ставити у насумично одабране кутије. Де Монморов проблем је: колика је вероватноћа да ниједан шешир не буде стављен у коректну кутију. Одговор је

 

и како n тежи бесконачности, pn се приближава 1/e.

Нумеричка вредности од e је приближно 2,7182818284 (секвенца A001113 у OEIS).

Табела математичких константи

уреди

Коришћене ознаке:

I — ирационалан број, A — алгебарски број, T — трансцедентан број, ? — непозната
Gen — уопштено, NuT — Теорија бројева, ChT — Теорија хаоса, Com — Комбинаторика, Inf — Теорија информација, Ana — Математичка анализа
Симбол Приближна вредност Име Подручје N Први пут описана Број познатих децимала
π

≈ 3.14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288

Пи, Архимедова константа или Лудолфов број Gen, Ana T ? 1,241,100,000,000
е

≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249

Напијерова константа, основа природног логаритма Gen, Ana T   50,100,000,000
√2

≈ 1.41421 35623 73095 04880 16887 24209 69807

Питагорина константа, квадратни корен из два Gen I,A   137,438,953,444
√3

≈ 1.73205 08075 68877 29352 74463 41505

Теодорусова константа, квадратни корен из три Gen I,A  
γ

≈ 0.57721 56649 01532 86060 65120 90082 40243

Ојлер-Машеронијева константа Gen, NuT ?   108,000,000
φ

≈ 1.61803 39887 49894 84820 45868 34365 63811

Златни однос Gen A   3,141,000,000
β*

≈ 0.70258

Ебре-Трефетенова константа NuT      
δ

≈ 4.66920 16091 02990 67185 32038 20466 20161

Фајгенбаумова константа ChT      
α

≈ 2.50290 78750 95892 82228 39028 73218 21578

Фајгенбаумова константа ChT      
C2

≈ 0.66016 18158 46869 57392 78121 10014 55577

Константа двојног простог броја NuT     5,020
M1

≈ 0.26149 72128 47642 78375 54268 38608 69585

Мајзел-Мертенсова константа NuT   1866
1874
8,010
B2

≈ 1.90216 05823

Брунова константа за двојне просте бројеве NuT   1919 10
B4

≈ 0.87058 83800

Брунова константа за просте квадруплете NuT      
Λ

> – 2.7 · 10−9

Брујин-Њуманова константа NuT   1950?  
K

≈ 0.91596 55941 77219 01505 46035 14932 38411

Каталонова константа Com     201,000,000
K

≈ 0.76422 36535 89220 66

Ландау-Рамануџанова константа NuT I (?)   30,010
K

≈ 1.13198 824

Вишнаватова константа NuT     8
L

≈ 1.08366

Лежандрова константа NuT      
μ

≈ 1.45136 92348 83381 05028 39684 85892 027

Рамануџан-Солднерова константа NuT     75,500
EB

≈ 1.60669 51524 15291 763

Ердес-Борвајнова константа NuT I    
Ω

 ?

Чејтинова константа Inf T    
β
≈ 0.28016 94990 Бернштајнова константа Ana      
λ
≈ 0.30366 30029 Гаус-Кузмин-Вирзингова константа Com   1974 385
D(1)
≈ 0.35323 63719 Хафнер-Сарнак-МекКерлијева константа NuT   1993  
λ μ
≈ 0.62432 99885 Голомб-Дикманова константа Com NuT   1930 1964  
  ≈ 0.62946 50204 Кахенова константа        
  ≈ 0.66274 34193 Лапласова граница        
  ≈ 0.80939 40205 Алади-Фринстедова константа NuT      
Λ
≈ 1.09868 58055 Ленгјелова константа Com   1992  
  ≈ 1.18656 91104 Кинчин-Левијева константа NuT      
  ≈ 1.20205 69031 59594 28539 97381 Аперијева константа     1979 1,000,000,000
θ
≈ 1.30637 78838 63080 69046 Милсова константа NuT ? 1947  
  ≈ 1.45607 49485 82689 67139 95953 51116 54356 Бекхаусова константа        
  ≈ 1.46707 80794 Портерова константа NuT   1975  
  ≈ 1.53960 07178 Либова константа коцкице леда (оригинал од 05.03.2005) Com   1967  
  ≈ 1.70521 11401 05367 Нивенова константа NuT   1969  
  ≈ 2.58498 17596 Сјерпинскијева константа        
  ≈ 2.68545 2001 Кинчинова константа NuT ? 1934 7350
F
≈ 2.80777 02420 Франсен-Робинсонова константа Ana      
L
≈ .5 Ландауова константа Ana     1

Референце

уреди
  1. ^ Weisstein, Eric W. „Constant”. MathWorld. Приступљено 13. 4. 2011. 
  2. ^ Grinstead, C.M.; Snell, J.L. „Introduction to probability theory”. стр. 85. Архивирано из оригинала 27. 07. 2011. г. Приступљено 9. 12. 2007. 

Спољашње везе

уреди