在趣味数学中,接近整数是指很接近整数的无理数。这类数字中,有些因为其数学上的特性使其接近整数,有些还找不到其特性,看起来似乎只是巧合。
有关黄金比例及其他皮索特-维贾亚拉加文数
黄金比例的高次方符合此特性。例如
- 其中代表费波纳契数列的第项
这是因为有恒等式[注 1],所以当为足够大的正整数时,
这些数字接近整数的原因和黄金比例的特性有关,不是数学巧合。其原因是因为黄金比例为皮索特-维贾亚拉加文数,而皮索特-维贾亚拉加文数的高次方会是接近整数。
这些数字与费波纳契数有密切的关系,因为费波纳契数相邻两项的比值会趋近于黄金比例,而如果m整除n,则第m个费波纳契数也会整除第n个费波纳契数。
皮索特-维贾亚拉加文数是指代数数本身大于1,而且其极小多项式中另一根的绝对值小于1。像黄金比例本身大于1,的最小多项式为
另一根为
绝对值小于1,因此黄金比例为皮索特-维贾亚拉加文数,其高次方会是接近整数。
依照根和系数的关系,可得知
而可以用 及来表示,由于二根之和及二根之积均为整数,计算所得的结果也是一个正整数,假设为一正整数K,则可以用下式表示
由于的绝对值小于1,在n增大时,其高次方会趋于0,此时可得
除了黄金比例外,其他皮索特-维贾亚拉加文数的无理数也符合此一条件,例如。
有关黑格纳数
以下也是几个非巧合出现的接近整数,和最大三项的黑格纳数有关:
以上三式可以用以下的式子表示[2]:
其中:
由于艾森斯坦级数的关系,使得上式中出现平方项。常数有时会称为拉马努金常数。
有关π及e
许多有关π及e的常数也是接近整数,例如
以及
格尔丰德常数()接近,至2011年为止还没找到出现此特性的原因[1],因此只能视为一数学巧合。另一个有关格尔丰德常数的常数也是接近整数
以下也是一些接近整数的例子
其他例子
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- ,其中是辛钦常数
- ,这是由于的缘故,另一个类似的例子为
外部链接
注释
参考资料