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ゲルフォント定数とは?

e^π ≈ 23.14069263277927
超越数。1934 年にアレクサンドル・ゲルフォントが証明。e^π = (−1)^(−i)。

ゲルフォント定数は e を π 乗した数で、その値は 23.14069263277927… である。これが超越数であることを証明する問題は、1900 年にヒルベルトが提示した第 7 問題の中心例だった。アレクサンドル・ゲルフォントは 1934 年にそれを解決した。

ゲルフォント定数は 23 にかなり近い
23 (integer)e^π ≈ 23.14

e^π は 23 にかなり近いが、0.14 だけずれている。e^π − π ≈ 19.999 という近さも、現時点では意味のない偶然とみなされている。

ゲルフォント=シュナイダーの定理は、a が 0 と 1 でない代数的数、b が代数的かつ無理数なら、a^b は超越数であると述べる。e^π = (e^(iπ))^(−i) = (−1)^(−i) だから、a = −1、b = −i と見ればこの定理を適用できる。

ゲルフォント=シュナイダー定理が超越数と判定する例
ゲルフォント=シュナイダー定理で超越数と証明できる数の例。
式ab結論
e^π = (-1)^(-i)-1-i超越数
2^√2(ヒルベルト)2√2超越数
√2^√2√2√2超越数

e^π − π ≈ 19.9990999 という数値的な近さには、いまのところ数学的説明は知られていない。偶然とみなされることが多いが、ラマヌジャン定数のように、一見偶然に見える近似が深い意味をもつ場合もある。e^π は非常に多くの桁まで計算されている。

e^π と π^e、どちらが大きいか?
π^e ≈ 22.46e^π ≈ 23.14

e^π > π^e。関数 x^(1/x) は x=e で最大になるため、e^(1/e) > π^(1/π) から e^π > π^e が従う。

関連トピック
超越数 π e
ゲルフォント定数の要点

ゲルフォント定数 e^π ≈ 23.14069。これが超越数であることを示すことは、ヒルベルトの第 7 問題(1900 年)だった。ゲルフォントは 1934 年に、a が代数的(0 と 1 を除く)、b が代数的かつ無理数なら a^b は超越数であると証明した。e^π = (−1)^(−i) なので定理が適用できる。e^π − π ≈ 19.999 という近さには既知の説明がない。

使用分野
∑数学
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⚛物理学
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⚙工学
-
🧬生物学
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💻計算機科学
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📊統計学
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📈金融
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🎨芸術
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🏛建築
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♪音楽
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🔐暗号学
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🌌天文学
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⚗化学
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🦉哲学
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🗺地理学
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🌿生態学
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