在趣味數學中,接近整數是指很接近整數的無理數。這類數字中,有些因為其數學上的特性使其接近整數,有些還找不到其特性,看起來似乎只是巧合。
有關黃金比例及其他皮索特-維賈亞拉加文數
黃金比例的高次方符合此特性。例如
- 其中代表費波納契數列的第項
這是因為有恆等式[註 1],所以當為足夠大的正整數時,
這些數字接近整數的原因和黃金比例的特性有關,不是數學巧合。其原因是因為黃金比例為皮索特-維賈亞拉加文數,而皮索特-維賈亞拉加文數的高次方會是接近整數。
這些數字與費波納契數有密切的關係,因為費波納契數相鄰兩項的比值會趨近於黃金比例,而如果m整除n,則第m個費波納契數也會整除第n個費波納契數。
皮索特-維賈亞拉加文數是指代數數本身大於1,而且其極小多項式中另一根的絕對值小於1。像黃金比例本身大於1,的最小多項式為
另一根為
絕對值小於1,因此黃金比例為皮索特-維賈亞拉加文數,其高次方會是接近整數。
依照根和係數的關係,可得知
而可以用 及來表示,由於二根之和及二根之積均為整數,計算所得的結果也是一個正整數,假設為一正整數K,則可以用下式表示
由於的絕對值小於1,在n增大時,其高次方會趨於0,此時可得
除了黃金比例外,其他皮索特-維賈亞拉加文數的無理數也符合此一條件,例如。
有關黑格納數
以下也是幾個非巧合出現的接近整數,和最大三項的黑格納數有關:
以上三式可以用以下的式子表示[2]:
其中:
由於艾森斯坦級數的關係,使得上式中出現平方項。常數有時會稱為拉馬努金常數。
有關π及e
許多有關π及e的常數也是接近整數,例如
以及
格爾豐德常數()接近,至2011年為止還沒找到出現此特性的原因[1],因此只能視為一數學巧合。另一個有關格爾豐德常數的常數也是接近整數
以下也是一些接近整數的例子
其他例子
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- ,其中是辛欽常數
- ,這是由於的緣故,另一個類似的例子為
外部連結
註釋
參考資料