歐拉常數

歐拉常數

歐拉常數約為 0.57721566490153286060651209。

歐拉常數最先由瑞士數學家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)在1735年發表的文章 De Progressionibus harmonicus observationes 中定義。歐拉曾經使用C作為它的符號,並計算出了它的前6位小數。1761年他又將該值計算到了16位小數。1790年,義大利數學家馬歇羅尼(Lorenzo Mascheroni)引入了γ作為這個常數的符號,並將該常數計算到小數點後32位。但後來的計算顯示他在第20位的時候出現了錯誤。

基本介紹

  • 中文名:歐拉常數 
  • 外文名:Euler–Mascheroni constant
  • 提出萊昂哈德·歐拉
  • 符號:γ
  • 領域:數學
  • 全名:歐拉-馬歇羅尼常數
簡介,概述,性質,與伽瑪函式的關係,與黎曼函式的關係,積分,級數展開式,連分數展開式,漸近展開式,已知位數,計算方法,

簡介

歐拉常數最先由瑞士數學家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)在1735年發表的文章 De Progressionibus harmonicus observationes 中定義。歐拉曾經使用C作為它的符號,並計算出了它的前6位小數。1761年他又將該值計算到了16位小數。1790年,義大利數學家馬歇羅尼(Lorenzo Mascheroni)引入了γ作為這個常數的符號,並將該常數計算到小數點後32位。但後來的計算顯示他在第20位的時候出現了錯誤。歐拉數以世界著名數學家歐拉名字命名;還有一個鮮為人知的名字納皮爾常數,用來紀念蘇格蘭數學家約翰·納皮爾 (John Napier) 引進對數。

概述

歐拉常數(Euler-Mascheroni constant)
著名數學家萊昂哈德·歐拉(1707-1783)著名數學家萊昂哈德·歐拉(1707-1783)
歐拉-馬歇羅尼常數(Euler-Mascheroni constant)是一個主要套用於數論的數學常數。它的定義是調和級數與自然對數的差值的極限。
由無窮級數理論可知,調和級數
是發散的。但可以證明,
存在極限。由不等式
可得
有下界。而
再一次根據不等式
,取
,即可得
所以
單調遞減。由單調有界數列極限定理,可知
必有極限,即
存在。該極限被稱作歐拉常數,現在通常將該常數記為γ。

性質

與伽瑪函式的關係

與黎曼函式的關係

積分

級數展開式

連分數展開式

(OEIS中的數列A002852)。

漸近展開式

已知位數

歐拉常數約為 0.57721566490153286060651209。
目前尚不知道歐拉常數是否為有理數,但是分析表明如果它是一個有理數,那么它的分母位數將超過10242080
日期
位數
計算者
1734年
6
萊昂哈德·歐拉
1736年
15
萊昂哈德·歐拉
1790年
19
Lorenzo Mascheroni
1809年
24
Johann G. von Soldner
1812年
40
F.B.G. Nicolai
1861年
41
Oettinger
1869年
59
William Shanks
1871年
110
William Shanks
1878年
263
約翰·柯西·亞當斯
1962年
1,271
高德納
1962年
3,566
D.W. Sweeney
1977年
20,700
Richard P. Brent
1980年
30,100
Richard P. Brent和埃德溫·麥克米倫
1993年
172,000
Jonathan Borwein
1997年
1,000,000
Thomas Papanikolaou
1998年12月
7,286,255
Xavier Gourdon
1999年10月
108,000,000
Xavier Gourdon和Patrick Demichel
2006年7月16日
2,000,000,000
Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2006年12月8日
116,580,041
Alexander J. Yee
2007年7月15日
5,000,000,000
Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2008年1月1日
1,001,262,777
Richard B. Kreckel
2008年1月3日
131,151,000
Nicholas D. Farrer
2008年6月30日
10,000,000,000
Shigeru Kondo和Steve Pagliarulo
2009年1月18日
14,922,244,771
Alexander J. Yee和Raymond Chan
2009年3月13日
29,844,489,545
Alexander J. Yee和Raymond Chan
2011年9月21日
970,258,158
Eric Weisstein
2013年7月22日
4,851,382,841
Eric Weisstein

計算方法

Xavier Gourdon在1999年使用以下算法計算歐拉常數到了108,000,000位:
對給定的
,計算:
則有
其中,
= 4.970625759544232... 滿足方程
對給定的
,此方法可以得到接近
位的十進制小數精度。

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