Co je Eulerova–Mascheroniho konstanta (γ)?

γ = lim (1 + 1/2 + ⋯ + 1/n) - ln(n)
γ ≈ 0.57721566490153286060. Spočtena na 600 miliard číslic. Iracionalita neznámá.

Harmonická řada 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ⋯ diverguje, ale roste neuvěřitelně pomalu. Po milionu členů sotva dosáhne 14. Přirozený logaritmus ln(n) roste stejnou rychlostí. Eulerova–Mascheroniho konstanta γ je přesná mezera mezi nimi: γ = lim (1 + 1/2 + 1/3 + ⋯ + 1/n) - ln(n).

H(n) − ln(n) konverguje k Eulerově–Mascheroniho konstantě γ
0.580.650.730.81γ≈0.5772H(n) − ln(n)23356671kn

Rozdíl mezi harmonickým součtem a ln(n) se blíží γ ≈ 0,5772 pro n → ∞. Konvergence je velmi pomalá – mezera je stále 0,001 při n = 1000.

γ se objevuje napříč analýzou a teorií čísel. Spojuje harmonickou řadu s Riemannovou zeta funkcí: γ = -ζ'(1) ve formálním smyslu. Objevuje se v gamma funkci Γ'(1) = -γ, v rozdělení mezer mezi prvočísly, v Besselových funkcích a v asymptotickém rozvoji digamma funkce.

Klíčová fakta o γ
γ = lim(n→∞) [H(n) − ln(n)] ≈ 0.5772156649…
γ = −Γ'(1) = −∫₀^∞ e⁻ˣ ln(x) dx
Zda je γ iracionální, nevíme – je to jeden z nejstarších otevřených problémů matematiky.

To, zda je γ racionální nebo iracionální, je jedním z nejstarších otevřených problémů matematiky. Téměř každý matematik věří, že je transcendentní, ale důkaz neexistuje. Byla spočtena na více než 600 miliard desetinných míst: 0,57721566490153286060651209008240243…

Harmonické schody H(n) versus hladké ln(n) + γ
0.581.582.593.6H(n)ln(n)+γ171420n

Harmonické parciální součty H(n) (červeně, po schodech) versus ln(n)+γ (modře, hladce). Mezery mezi nimi se blíží 0, ale oscilují: H(n)−ln(n) → γ.

Klíčová fakta o Eulerově–Mascheroniho konstantě γ

Eulerova–Mascheroniho konstanta gamma je přibližně 0,57721566490153286060. Zda je racionální nebo iracionální, nevíme; jde o jeden z nejznámějších otevřených problémů matematiky. Euler ji poprvé publikoval roku 1734; Mascheroni ji nezávisle spočítal roku 1790. Gamma se objevuje v gamma funkci, Riemannově zeta funkci, Mertensově větě o součinech prvočísel, Besselových funkcích a v rozdělení mezer mezi prvočísly. Protože neexistuje streamovací algoritmus, její číslice jsou předpočítány a uloženy.

Související témata
Harmonická řada Meissel–Mertens Riemannova zeta
Používá se v
Matematika
Fyzika
Inženýrství
🧬Biologie
💻Informatika
📊Statistika
📈Finance
🎨Umění
🏛Architektura
Hudba
🔐Kryptografie
🌌Astronomie
Chemie
🦉Filozofie
🗺Geografie
🌿Ekologie
Want to test your knowledge?
Question
Jak je gamma definována pomocí harmonické řady?
tap · space
1 / 10
Procházet číslice Eulerovy–Mascheroniho konstanty γ
γ has no final digit

Eulerova–Mascheroniho konstanta γ is irrational. Its decimal expansion never ends and never repeats. The digits shown below are verified against the harmonic-logarithm limit.

γ = lim(n→∞) (1 + 1/2 + ... + 1/n − ln n)